РОЗПЛАВЛЕННЯ ПОЛЮСІВ: ЕВОЛЮЦІЯ, ПРИЧИНИ, НАСЛІДКИ, РІШЕННЯ - СЕРЕДОВИЩЕ

Плавлення полюсів або відтаванні є втрата маси льоду на кінцях планети в результаті глобального потепління. У цьому сенсі зазначалося, що на північному полюсі (Арктиці) морський лід зменшився, а в Антарктиді (південний полюс) льодовиковий лід зменшується зі швидкістю 219 000 млн. Тонн на рік.

Лід, знайдений на обох полюсах, має різний характер, а Арктика - це переважно морський лід, тоді як Антарктида - континент, вкритий льодовиковим льодом. Морський лід - це замерзла морська вода, а льодовиковий лід - продукт ущільнення шарів снігу на суші.

Арктична крижана шапка. Джерело: NASA

Коли морський лід тане, він не підвищує рівень води, тоді як льодовиковий лід, перебуваючи над сухопутною масою, біжить у море і може підвищити його рівень. З іншого боку, плавлення полюсів породжує зміни температури води, впливаючи на екологію місцевості та циркуляцію великих океанічних течій.

Танення полюсів зумовлене підвищенням температури атмосфери, моря та суші. Температура планети зростала як наслідок розвитку промислової революції з середини 18 століття.

Крім того, були зруйновані великі ділянки землі для будівництва фабрик, міст та розширення сільського господарства для отримання більшої кількості їжі. Тому викиди CO2 в атмосферу збільшилися, а його фіксація рослинами, коралами та планктоном зменшилась.

Атмосферний CO2 - це парниковий газ, який сприяє підвищенню середньої температури планети. Це змінило природний баланс і призвело до танення світового морського льоду та льодовиків.

Наслідки танення полюсів можуть бути дуже серйозними, оскільки метеорологічні процеси та рух морських течій змінюються.

Серед можливих рішень для уникнення плавлення стовпів - зменшення викидів парникових газів, таких як CO2, метан та діоксид азоту. Так само слід знизити вирубування лісів та забруднення океанів.

Для цього потрібна модель розвитку, яка є стійкою, заснованої на чистій енергії з низьким споживанням та врівноваженій природі.

Еволюція від 18 століття (Індустріальна революція) до сьогодення

Палеокліматичні дослідження (стародавнього клімату), проведені на обох полюсах, свідчать, що протягом 800 000 років не було змінено природних циклів нагріву та охолодження. Вони ґрунтувались на концентрації СО2 180 проміле (частин на мільйон) у холодній фазі та 290 проміле у гарячій фазі.

Однак у середині дев'ятнадцятого століття почалося помітити збільшення концентрації атмосферного СО2, що перевищувало межу 290 проміле. Це призвело до підвищення середньої температури планети.

Промислова революція

Соціально-економічна експансія Європи почалася приблизно в 1760 році в Англії і поширилася на Америку, вона відома як Промислова революція. Цей розвиток став причиною збільшення концентрації СО2 за рахунок спалювання викопного палива, особливо вугілля.

Перша промислова революція: вугілля

Енергетичною базою початкової фази промислової революції було вугілля в поєднанні з низкою наукових відкриттів та змін у соціальній структурі. Серед них виділяється використання машин, джерелом енергії яких було нагрівання пари при спалюванні вугілля.

Крім того, вугілля використовували для виробництва електроенергії та в металургійній промисловості. Таким чином почався дисбаланс у світовому кліматі, що згодом відобразиться на різних екологічних проблемах.

Нафта і газ

Вважається, що винахід двигуна внутрішнього згоряння та використання нафти та газу призвели до другої промислової революції в кінці 19 - початку 20 століть. Це призвело до прискореного збільшення CO2, що додається в атмосферу внаслідок людської діяльності.

20 століття: стрибок концентрації СО2

До середини 20 століття промисловий розвиток охопив більшу частину планети і концентрації СО2 почали зростати з прискореними темпами. У 1950 р. Концентрація CO2 перевищила 310 проміле і до кінця століття досягла 380 част.

Таючі льодовики

Танення льодовикового льоду в Антарктиді. Джерело: Вінсент ван Зейст

Серед багатьох наслідків економічної революції виділяється танення морського та сухопутного льоду. За оцінками, Антарктида втратила три мільярди тон льоду з 1992 року.

Ця втрата прискорилась за останні шість років, яка оцінюється в середньому в 219 000 мільйонів тонн на рік.

Протягом 2016 року температура Арктики зросла на 1,7 ºC, і за 2019 рік, за оцінками, лід північного полюса охоплював лише 14,78 мільйона квадратних кілометрів. Це на 860 000 квадратних кілометрів нижче максимального середнього, зафіксованого між 1981 і 2010 рік.

Причини

Розплавлення полюсів є результатом підвищення температури планети, відомого як глобальне потепління. У дослідженні, проведеному NSIDC (Національним центром даних щодо снігу та льоду США) у 2011 році, було підраховано, що температура Арктики зросла від 1 до 4 ° C.

З іншого боку, NASA вказала, що середня температура зросла на 1,1 ºC порівняно з періодом 1880/1920 рр. (1,6 ºC на суші та 0,8 ºC у морі). Існує дві основні причини підвищення глобальної температури:

-Збільшення викидів CO2

Природний цикл

За даними палеокліматичних досліджень, за останні 800 000 років на планеті сталося близько 8 льодовикових періодів. Ці періоди низьких температур чергувалися з теплими періодами, і це чергування співпало з коливаннями концентрації СО2 в атмосфері.

Ці зміни були продуктом природного механізму, заснованого на надходженні CO2 в атмосферу вулканічними виверженнями та його захопленні зростанням коралів у теплих мілководних морях.

Підраховано, що в теплі періоди було досягнуто концентрації 290 проміле CO2, а в холодних - 180 ppm CO2.

Парниковий ефект

З іншого боку, CO2 діє як парниковий газ, оскільки перешкоджає виходу теплового випромінювання із Землі у космос. Це призводить до підвищення температури планети.

Штучний цикл

З середини 19 століття цей природний цикл нагрівання та охолодження почав змінюватися через діяльність людини. У цьому сенсі до 1910 р. Концентрація CO2 досягла 300 проміле.

У 1950 р. Рівень вуглекислого газу досягав 310 проміле, у 1975 р. - 330 проміле, а в кінці 20 століття 370 проміле.

Принципова причина цього збільшення концентрації СО2 в атмосфері пов'язана головним чином із спалюванням викопного палива (вугілля та нафти). Таким чином, в атмосферу викидається велика кількість СО2, захопленого рослинами мільйони років тому.

-Зменшення вуглецевих мийок

Рослинні маси, планктон та корали фіксують вуглець у процесі їх розвитку, витягуючи СО2 з атмосфери. Тому вони поводяться як раковини вуглецю, роблячи його частиною своєї структури тіла.

Руйнування лісів та забруднення морів, що спричиняють загибель коралів та зниження планктону, знизили швидкість фіксації вуглецю.

Ліси

Ліси в Європі скоротилися на 436 000 км2 в Європі з 1850 року і були замінені містами, галузями промисловості, сільськогосподарськими полями або плантаційними лісами з однорідністю видів.

Втрата рослинного покриву збільшує температуру на 0,23 ºC в уражених районах через посилений вплив сонячної радіації на земну поверхню. Ефект альбедо лісу (здатність відображати сонячне випромінювання) становить 8 і 10%, і коли вони вирубуються, цей ефект втрачається.

З іншого боку, коли трапляються рослинні пожежі, у рослинній масі виділяється нерухомий вуглець, який також накопичується в атмосфері. На цьому зображенні ви можете побачити вирубування лісу в районі Амазонки:

Світовий океан

Забруднення океану спричиняє підкислення морських вод, а токсичні речовини відкладаються, що спричинили загибель близько 50% коралів. Крім того, це підкислення може впливати на планктон, який захоплює більшу частину вуглецю.

Отвір в озоновому шарі

Озоновий шар - це скупчення цієї форми кисню (O3) у верхніх шарах стратосфери. Озон зменшує кількість ультрафіолетового випромінювання, яке проникає на Землю, що допомагає підтримувати температуру та запобігає шкідливому впливу цього випромінювання.

У 1985 р. Вчені виявили діру в озоновому шарі над Антарктидою, яка є важливим фактором танення льоду в цій місцевості. Це викликано різними газами, що виділяються в атмосферу в результаті діяльності людини, наприклад хлорфторуглеводороди (ХФУ).

Наслідки

Збільшення концентрації парникових газів в атмосфері породжує підвищення температури. Тому танення полюсів спричинене серйозними глобальними наслідками:

-Підвищення рівня моря

Безпосереднім наслідком танення льодовикового льоду є підвищення рівня моря. Наприклад, якби весь лід на Антарктиці розтанув, рівень моря підніметься до 70 м.

Якби це сталося, значна частина прибережних міст затопила б і екологія великих територій могла бути змінена. В Антарктиді є 13 979 000 км2 замерзлої поверхні суші, а льодовикові скиди в цьому районі подвоїлися між 2002 і 2006 роками.

В Арктиці льодовиковий лід, який може спричинити підвищення рівня моря, знаходиться у Ґренландії. Інші арктичні райони з льодовиковим льодом включають Канадський архіпелаг, Російські арктичні острови, архіпелаг Свалбард та Джан Майен та континентальний арктичний регіон.

-Ерозія арктичних узбережжя

Розтоплений айсберг у Кейп-Йорку (Гренландія). Джерело: Brocken InagloryЦе зображення редагував користувач: CillanXC

Полярне коло охоплює береги: Гренландія, Канада, США, Ісландія, Норвегія, Швеція, Фінляндія та Росія. Ці узбережжі відомі як м'які узбережжя, оскільки складаються не скелястим субстратом, а вічною мерзлотою.

Глобальне потепління призводить до танення вічної мерзлоти і залишає нижню структуру, піддану ерозії. Найбільш постраждалі від ерозії райони - Лаптев, Східний Сибір та море Бофорта на Алясці, де їх береги вже становлять втрати до 8 метрів.

Також при плавленні вічної мерзлоти виділяються великі кількості СО2 та метану, які потрапляють у замерзлий шар снігу.

-Зміна атмосферних зразків

З підвищенням рівня моря впливає випаровування, і тому багато метеорологічних подій змінюються. Це може мати різні наслідки:

Зміна структури циркуляції атмосфери та океанських течій

На температуру океану може впливати включення маси талої води (теплішої, ніж рідка морська вода) від танення полюсів. Це також може вплинути на нормальний хід океанських течій.

У разі танення льодовиків Арктики це вплине на Гольфстрім. Ця течія переміщує велике тіло теплої води з Мексиканської затоки до Північної Атлантики.

Тому теплові режими можуть бути змінені та генерувати тепліше повітря в Арктиці та Центральній Америці та прохолодніше повітря на північному заході Європи.

Збільшення частоти чергування гарячого холоду

Теплові хвилі, що чергуються з холодними хвилями, стають все частішими у всьому світі. Що стосується теплових хвиль, то розуміється, що вони виникають у менших та менших інтервалах та з більшою тривалістю.

Збільшується кількість опадів

У міру танення полярного льоду маса рідкої води збільшується, а підвищення температури впливає на випаровування. Як наслідок цього збільшується кількість опадів, яка може бути все сильнішою та протікати рідше.

Ерозія та опустелення

Збільшення проливних опадів та більша частота чергування холодної та теплої хвиль можуть призвести до збільшення ерозії ґрунту.

Зменшення водних ресурсів

Полярний лід є найбільшим водоймою прісної води на землі. Таким чином, що його плавлення та змішування з морською водою являє собою значну втрату питної води.

-Вплив на біорізноманіття

Танення морського льоду в Північному Льодовитому океані та вічної мерзлоти на його узбережжі негативно впливає на життєві звички виду, що знаходиться в цих районах. Окрім того, кліматичні зміни, що спричиняє танення полюсів у всьому світі, негативно впливають на біорізноманіття планети.

Рослинність

Види тундри, такі як лишайники та мохи, впливають на зміну моделей замерзання та відтавання протягом року. З іншого боку, танення Арктики дозволяє виду з більш теплих широт вторгнутись у тундру та витіснити місцеві види.

Полярні ведмеді

Полярний ведмідь у Свальбарді (Норвегія). Джерело: Arturo de Frias Marques

Полярні ведмеді - це тварини, які живуть, полюють і розмножуються на арктичному морському льоду і є емблематичним випадком. Різке скорочення морського льоду влітку загрожує їх популяції, розкиданій по Алясці, Канаді, Гренландії, Норвегії та Росії.

В даний час підраховано, що в усьому цьому регіоні є менше 25 000 екземплярів білих ведмедів. Ці тварини полюють на тюленів взимку і навесні, щоб накопичити жирові запаси, які дозволять їм вижити протягом літа.

У теплу пору року у полярних ведмедів виникають більші труднощі з полюванням на тюленів, оскільки вони рухаються легше. Зі свого боку, взимку вони змушені виходити на поверхню, коли ведмеді можуть легше їх спіймати.

Розплавлення жердин призводить до того, що лід зменшується, і він також тане на початку сезону. Це призводить до того, що полярні ведмеді можуть полювати менше тюленів і, отже, менше шансів вижити.

Карібу

В останні десятиліття населення Карібу зменшилося на 50% через підвищення температури. Тому схема плавлення річок, що відзначають їх міграційні цикли, змінюється.

Все це сприяє вторгненню рослинності з тепліших земель, що витісняє мохи та лишайники, які є їжею цього виду.

-Промени життя та культурні втрати

Ненець

Вони є сибірською етнічною групою, джерелом життя якої є стада оленів, з яких вони отримують їжу, одяг, притулки та транспорт.

Олені переважно пасуть мох та лишайники, характерні для цих арктичних районів, які були знижені підвищенням температури.

Інуїт

Це етнічна група, яка населяє узбережжі Аляски і традиційно залежала від риболовлі та полювання на тюленів, китів та білих ведмедів.

Однак із глобальним потеплінням морський лід відступає, і популяція ігор переміщується в інше місце. Тому традиційні знання та спосіб життя цих громад втрачаються.

З іншого боку, в таких районах почали з'являтися такі види, як лосось та робіни, які не входять до культури інуїтів.

Самі

Це етнічна група, що походить від арктичних узбережжя Норвегії, присвячена пасти оленям, що становить основу її культури. Олені мігрують до узбережжя перед відлигою річок, але їх поведінка змінюється таненням полюсів.

Рішення

Скорочення викидів парникових газів

Щоб зупинити плавлення полюсів, необхідно різко скоротити викиди парникових газів. Це зменшення повинно бути вищим, ніж цілі, встановлені (і не повністю виконані) Кіотським протоколом.

Цей протокол є частиною Рамкової конвенції Організації Об'єднаних Націй про зміни клімату (РКЗК ООН). Це було узгоджено в Кіото, Японія, в 1997 році і встановлює квоти, щоб зменшити викиди парникових газів.

Однак економічні інтереси країн, які виробляють найбільше викидів, вплинули на дотримання Кіотського протоколу.

Лісовідновлення та захист лісових масивів

Додатковим заходом щодо зменшення викидів є збереження існуючих лісів та збільшення покритої ними території. Однак найбільші розширення лісів є у країнах, що розвиваються, які мають плани розширення, що призводять до масового вирубування лісів.

Розвинені країни мають дуже малі лісові масиви, оскільки вони були зруйновані під час встановлення промислової революції.

Контроль забруднення морів

Мори є основною раковиною вуглецю через корали, планктон та рибу, що захоплюють близько 50% атмосферного вуглецю. З цієї причини важливо гарантувати океанський баланс та зменшити забруднення морських вод, головним чином пластмасою.

Геоінженерія

Деякі вчені запропонували альтернативи геоінженерії, такі як впорскування аерозолів сірки в полярну стратосферу для створення глобального затінення.

Аерозолі сірки зменшують надходження сонячної радіації і, отже, охолоджують Землю, але це може вплинути на випаровування та зменшити кількість опадів у деяких районах.

Список літератури

Арктична програма (2019). Картка арктичних звітів: оновлення на 2018 рік. Ефекти стійкого потепління Арктики продовжують зростати. Взято з arctic.noaa.gov
Becher M, Olofsson J, Berglund L та Klaminder J (2017). Зниження кріогенних збурень: один із потенційних механізмів зміни рослинності в Арктиці. Полярна біологія 41: 101–110.
Eraso A та Dominguez MC (Відкрито 11.07.2019). Відлига в Арктиці та Антарктиці. Плейстоценові епохи льоду та сучасне глобальне потепління.
Взято з antarkos.org.uy.- Huettmann F (Ed.) (2012). Захист трьох полюсів. Спрингер. Нью-Йорк, США. 333 с.
Pacheco-Pino S та Valdés-Cavieres C (2012). Екологічний вплив танення Арктики та його вплив на туризм. Міжамериканський журнал з навколишнього середовища та туризму (RIAT) 8: 8-16.
Раш, PJ; Tilmes, S .; Турецька, РП; Робок, А .; Оман, L .; Чень, С .; Стенчиков, Г.Л .; Гарсія, RR (2008). "Огляд геоінженерії клімату із застосуванням стратосферних сульфатних аерозолів". Філософські операції Лондонського королівського товариства. Серія А, Математичні та фізичні науки. 366 (1882): 4007–4037.
Wigley TML (жовтень 2006). Комбінований підхід до пом'якшення / геоінженерії до стабілізації клімату. Наука 314: 452–454.

РОЗПЛАВЛЕННЯ ПОЛЮСІВ: ЕВОЛЮЦІЯ, ПРИЧИНИ, НАСЛІДКИ, РІШЕННЯ - СЕРЕДОВИЩЕ - 2025