Denník N

Záhada pribúdajúceho ľadu v Antarktíde

Zatiaľ čo na severe, v Arktíde, ľad ubúda rekordným tempom, v Antarktíde sa deje pravý opak. Nie je to však nič prekvapujúce a rozhodne to nespochybňuje existenciu globálneho otepľovania.

Paradoxy existujú len dovtedy, kým ich niekto zmysluplne nevysvetlí. A platí to aj o pribúdajúcom morskom či kontinentálnom ľade v Antarktíde. Satelitné merania povrchu Antarktídy z rokov 1992-2008 síce potvrdzujú, že v niektorých oblastiach ľadového kontinentu množstvo ľadu pomaly rastie a straty sú tak kompenzované celkom slušným prírastkom, no vývoj po roku 2010 naznačuje aj niečo iné.

Naša planéta sa v dôsledku spaľovania uhlia, ropy a iných fosílnych palív neustále otepľuje a asi najnápadnejším prejavom týchto zmien je rýchly ústup ľadu na celej Zemi. Dobrým príkladom je Arktída, kde morský ľad, teda ten, ktorý pláva na hladine oceánu, ustupuje dokonca ešte rýchlejšie ako pôvodne predpokladali modely. Zdá sa ale, že v okolí Antarktídy sa deje pravý opak (Obr. 1). Družicové merania ukazujú, že plocha ľadu koncom antarktického leta tu od roku 1979 pomaly rastie, a to rýchlosťou 2-6 % za desaťročie. V tejto súvislosti asi neprekvapí ani fakt, že už tri roky po sebe (2012-2014) dosahuje plocha ľadu rekordné hodnoty, a to aj napriek tomu, že celá oblasť sa významne otepľuje (Obr. 2 a 3). Napríklad teplota vody južného oceánu, ktorý obklopuje kontinent, sa zvyšovala v období 1955-1995 rýchlosťou až 0,17 °C za desaťročie, čo je rýchlejšie ako globálny priemer všetkých oceánov.  Intuitívne by sme asi očakávali, že rast teploty povedie k úbytku ľadu. No ak zoberieme Antarktídu ako celok, predovšetkým v jej východnej časti sa tak nedeje ani v prípade mohutnejšej ľadovej masy na kontinente, kde od roku 1992 pribudlo viac ako 250 mld. ton ľadu (Obr 4). Navyše, najnovšia štúdia v časopise Nature prišla k záveru, že v niektorých oblastiach oceánu je hrúbka morského ľadu významne väčšia než sa pôvodne predpokladalo (pozri video).

Čo je to za záhada? Nemal by aj tu, podobne ako v Arktíde, ľad byť na ústupe? Kľúč k jej vyriešeniu však ponúka samotný ľadový kontinent. Podobne ako v Grónsku, aj v Antarktíde sa ľadovce na pevnine v dôsledku otepľovania topia, a to veľmi rýchlo. Satelitné merania gravitačného poľa a výšky povrchu ľadovcov poukazujú na fakt, že vo východnej Antarktíde množstvo ľadu síce pomaly pribúda (vďaka vyšším zrážkam), no keďže topenie ľadovcov v západnej Antarktíde je veľmi rýchle, kontinent ako celok prišiel v období rokov 1992-2008 o približne 1350 mld. ton ľadu. Navyše sa ukazuje, že po roku 2010 sa tempo úbytku pevninského ľadu zrýchľuje (Zdroj). To sa nakoniec aj prejavilo v náraste hladiny oceánov o takmer 2 milimetre za rovnaké obdobie.

Video 1: Ľadovce v západnej Antarktíde pravdepodobne dosiahli tzv. „bod zlomu“ (Zdroj)

Najrýchlejšie ľad ustupuje  na pobreží Amundsenovho mora, kde ľadovce ako Pine Island, Thwaites či Crosson prichádzajú ročne až o 7 metrov zo svojej celkovej hrúbky (v období 2003-2008; Obr. 4). Navyše sa zdá, že niektoré z najväčších západoantarktických ľadovcov, medzi nimi aj Pine Island, sa nachádzajú v tesnej blízkosti „bodu“, po ktorého prekročení sa môžu začať topiť ešte rýchlejšie (NASA, pozri Video 1). To by nakoniec mohlo viesť až k destabilizácii celého ľadovcového štítu v Západnej Antarktíde a nárastu hladiny oceánov až o 7 metrov v časovom horizonte niekoľkých nasledujúcich storočí. Ako ale súvisí rast plochy morského ľadu s tým, čo sa deje na pevnine?

Ako vždy, existuje hneď niekoľko teórií, ktoré vrhajú na tento zdanlivý paradox trochu viac svetla. Jednou z nich je predpoklad, podľa ktorého sa voda, pochádzajúca z ustupujúcich ľadovcov na pevnine, stále vo väčších množstvách rozlieva do okolitých morí a riedi slanú morskú vodu až natoľko, že v zime povrch rýchlejšie zamŕza (menej slaná voda má vyšší bod tuhnutia). Tým sa ľad na povrchu šíri rýchlejšie a dosahuje teda aj väčšiu plochu. Tento proces navyše urýchľujú aj početnejšie ľadovcové hory (icebergy), ktoré sa rýchlejšie a vo väčšom množstve odlamujú od pobrežného tabuľového ľadu a ďaleko v mori sa stávajú ďalším zdrojom sladkej vody.
Druhá teória spája tento fenomén so silnejšou atmosférickou cirkuláciou v dôsledku výrazného oslabenia ozónovej vrstvy nad Antarktídou v 70. a 80. rokoch minulého storočia. Chýbajúci ozón v spodnej stratosfére viedol k rýchlemu poklesu teploty vzduchu vo výškach okolo 10 až 25 kilometrov, a to až o viac ako 1,5 °C od roku 1960. Cirkumpolárny atmosférický vír (tzv. polárny vortex) sa v období polárnej zimy kvôli nižších teplotám v stratosfére stáva výraznejším a prispieva k formovaniu hlbších a intenzívnejších cyklón. Prenos veľmi studeného vzduchu z vnútrozemia Antarktídy na voľné more je tak intenzívnejší, čo napríklad v oblastiach Rossovho mora prispieva k rýchlejšiemu ochladzovaniu povrchu oceánu a tým aj väčšiemu rozsahu plávajúceho ľadu (Obr. 5).

Tretia teória, podobne ako tá prvá, vidí príčinu v jednom z ďalších prejavov klimatickej zmeny. Tým ako sa Antarktída a celá oblasť južného oceánu postupne otepľujú v dôsledku globálneho otepľovania, teplejší vzduch obsahujúci väčšie množstvo vodnej pary vedie k intenzívnejším zrážkam nad oceánom a nakoniec aj nad pevninou. Padajúce zrážky, podobne ako väčší odtok z topiacich sa ľadovcov, spôsobujú pokles salinity morskej vody (pokles obsahu soli), čo vedie k skoršiemu a rýchlejšiemu nárastu plochy ľadu.
A ktorá z uvedených teórií je tá správna, prípadne absolútne dominantná? Pravdepodobne ani jedna z nich. Inak povedané, celkom možné je skôr to, že všetky pôsobia súčasne a v konečnom výsledku sa vzájomne synergicky podmieňujú. A okrem toho, vplyv prvého, druhého či tretieho mechanizmu bude zrejme od regiónu k regiónu odlišný.

Na záver možno povedať asi už len jednu poznámku. Aj keď sa možno na prvý pohľad zdá, že rast plochy morského ľadu okolo Antarktídy je v rozpore s inými prejavmi globálneho otepľovania, údaje a výskum ukazujú, že v tomto prípade ide skutočne len o „zdanlivý“ paradox.

Video 2: Dr. Guy Williams vysvetľuje, ako globálne otepľovanie súvisí s rekordne veľkou plochou morského ľadu v Antarktíde

Obr. 1: Šelfový kontinentálny ľadovec (v popredí) obkolesený kryhami morského ľadu, ktorý ma výrazne menšiu hrúbku (Foto: Torsten Blackwood)

http://1.bp.blogspot.com/-_owGx8zk76Q/VHcsBEtPhrI/AAAAAAAACEI/irdhmYR1VHo/s1600/Antarctica_Sea_Ice.gif
Obr. 2: Vývoj teploty vzduchu (hore) a rozsahu plávajúceho morského zaľadnenia (dole) v oblasti južného oceánu v období rokov 1979-2004 (Zdroj)

Obr. 3: Pozorované trendy teploty vzduchu v Antarktíde a okolí v období rokov 1981-2007 (Zdroj)

http://1.bp.blogspot.com/-OEVHObl75Gg/VHdDj_Ww39I/AAAAAAAACFg/KVOAZJIdzFE/s1600/Obr%C3%A1zek1.png

Obr. 4: (hore) Pozorované zmeny mocnosti (hrúbky) a hmoty (v mld. ton) šelfových ľadovcov v období rokov 2003-2008 – západná Antarktída je označená ako WAIS (Zdroj); (dole) odhadované zmeny celkovej hmoty ľadovcových štítov v mld. ton (Gt) v jednotlivých regiónoch Antarktídy (západná – WAIS, východná Antarktída – EAIS, Antarktický polostrov – APIS; vyššie) a to isté pre Antarktídu, Grónsko – GrIS (nižšie; Zdroj)

http://3.bp.blogspot.com/-j5tzoTFxhz0/VHcwulj0VfI/AAAAAAAACEw/C3Xaa5y59yY/s1600/Antarctica_growth_ice.png

Obr. 5: Pozorované trendy celkovej koncentrácie morské ľadu analyzované na základe družicových pozorovaní zo satelitu Aqua – veľmi výrazne prírastky množstva ľadu sú viditeľné v oblasti Rossovho mora – nápadne červená oblasť pri spodnom okraji obrázku (Zdroj)

 

Zdroje  
Is Antarctica losing or gaining ice?
http://www.skepticalscience.com/antarctica-gaining-ice-intermediate.htm
The World Is Warming. So Why Is Antarctic Sea Ice Hitting Record Highs?
http://1url.cz/ICG5
Part Two: How do we measure Antarctic ice changes?
http://www.skepticalscience.com/Part-2-How-do-we-measure-Antarctic-ice-changes.html
West Antarctic Glacier Slow-Speed Collapse May Be Unstoppable.
http://1url.cz/gCGb
Antarctic ice-sheet loss driven by basal melting of ice shelves.
http://www.nature.com/nature/journal/v484/n7395/full/nature10968.html
Why is Antarctic sea ice at record levels despite global warming? 
http://www.theguardian.com/environment/2014/oct/09/why-is-antarctic-sea-ice-at-record-levels-despite-global-warming
Glaciers & climate change.
http://www.antarcticglaciers.org/glaciers-and-climate/glacier-recession/glaciers-and-climate-change/
NASA-UCI Study Indicates Loss of West Antarctic Glaciers Appears Unstoppable.
http://1url.cz/iCG9

Increasing Antarctic Sea Ice under Warming Atmospheric and Oceanic Conditions.

http://psc.apl.washington.edu/zhang/Pubs/Zhang_Antarctic_20-11-2515.pdf
Antarctic ice thicker than previously thought, study finds.
http://www.theguardian.com/environment/2014/nov/24/antarctic-ice-thicker-survey-finds
Thick and deformed Antarctic sea ice mapped with autonomous underwater vehicles.
http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2299.html
Antarctic sea ice variability and trends, 1979–2006.
http://1url.cz/sClt
Sea ice down under: Antarctic ice and climate.
http://nsidc.org/icelights/2012/01/11/sea-ice-down-under-antarctic-ice-and-climate/
A Reconciled Estimate of Ice-Sheet Mass Balance.
http://www.sciencemag.org/content/338/6111/1183

Teraz najčítanejšie

Jozef Pecho

Vyštudoval odbor fyzickej geografie a geoekológie na Prírodovedeckej fakulte UK v Bratislave, v špecializácii meteorológia a klimatológia. Niekoľko rokov pôsobil ako klimatológ Slovenského hydrometeorologického ústavu v Bratislave a od roku 2011 pracuje pre Ústav fyziky atmosféry Akadémie vied ČR v Prahe, kde sa okrem vedeckej činnosti venuje tiež popularizácii meteorológie a klimatológie. Pravidelne publikuje v zahraničných i domácich odborných časopisoch.