POLIŲ TIRPIMAS: RAIDA, PRIEŽASTYS, PASEKMĖS, SPRENDIMAI - APLINKA - 2025

Polių lydymosi ar atšildymo yra ledo masės nuostoliai planetos galuose kaip visuotinio atšilimo rezultatas. Šia prasme pastebėta, kad šiaurės ašigalio (Arkties) jūros ledas sumažėjo, o Antarktidoje (pietų ašigalis) ledyninis ledas sumažėja 219 000 milijonų tonų per metus.

Abiejuose poliuose esantis ledas yra skirtingo pobūdžio, o Arktyje vyrauja jūrinis ledas, o Antarktidoje yra ledyninis ledas. Jūros ledas yra užšalęs jūros vanduo, o ledyninis ledas yra sausumos sniego sluoksnių sutankinimo produktas.

Arkties ledynas. Šaltinis: NASA

Kai jūros ledas tirpsta, jis nepakelia vandens lygio, o ledyninis ledas, būdamas virš sausumos masės, patenka į jūrą ir gali pakelti jo lygį. Kita vertus, tirpstant poliams atsiranda vandens temperatūros pokyčių, turinčių įtakos rajono ekologijai ir didelių vandenynų srovių cirkuliacijai.

Polių tirpimą lemia padidėjusi atmosferos, jūros ir sausumos temperatūra. Nuo XVIII amžiaus vidurio vykstant pramonės revoliucijai, planetos temperatūra didėjo.

Be to, dideli žemės plotai buvo iškirsti, kad būtų galima statyti gamyklas, miestus ir plėsti ūkininkavimą siekiant gauti daugiau maisto. Todėl padidėjo CO2 išmetimas į atmosferą, sumažėjo jo prisitvirtinimas augaluose, koraluose ir planktone.

Atmosferos CO2 yra šiltnamio efektą sukeliančios dujos, kurios prisideda prie vidutinės planetos temperatūros padidėjimo. Tai pakeitė natūralų balansą ir lėmė pasaulio jūros ledo ir ledynų tirpimą.

Polių tirpimo pasekmės gali būti labai rimtos, nes pasikeičia meteorologiniai procesai ir jūrų srovių judėjimas.

Tarp galimų sprendimų siekiant išvengti polių tirpimo yra sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų, tokių kaip CO2, metano ir azoto dioksido, išmetimą. Taip pat reikia sumažinti miškų naikinimą ir vandenynų taršą.

Tam reikalingas tvaraus vystymosi modelis, pagrįstas švaria energija, mažai vartojančia ir subalansuota su gamta.

Evoliucija nuo XVIII amžiaus (pramoninė revoliucija) iki šių dienų

Abiejuose poliuose atlikti paleoklimatiniai (senovės klimato) tyrimai rodo, kad 800 000 metų natūralūs šildymo ir aušinimo ciklai nepakito. Jie buvo pagrįsti CO2 koncentracija 180 ppm (dalimis milijonui) šaltojoje fazėje ir 290 ppm karštoje fazėje.

Tačiau devyniolikto amžiaus viduryje buvo pastebėta padidėjusi atmosferos CO2 koncentracija, viršijanti 290 ppm ribą. Dėl to padidėjo vidutinė planetos temperatūra.

Pramoninė revoliucija

Socialinė ir ekonominė Europos ekspansija prasidėjo maždaug 1760 metais Anglijoje ir išplito Amerikoje, ji vadinama pramonės revoliucija. Šis pokytis lėmė padidėjusią CO2 koncentraciją deginant iškastinį kurą, ypač anglį.

Pirmoji pramonės revoliucija: Anglis

Pradinio pramonės revoliucijos etapo energetinė bazė buvo anglis, kartu su daugybe mokslinių atradimų ir socialinės struktūros pokyčių. Tarp jų išsiskiria mašinų, kurių energijos šaltinis buvo šildomas garu, deginant anglį, naudojimas.

Be to, anglis buvo naudojama elektros energijai gaminti ir plieno pramonėje. Tokiu būdu prasidėjo pasaulio klimato disbalansas, kuris vėliau atsispindės įvairiose aplinkos problemose.

Nafta ir dujos

Manoma, kad išradus vidaus degimo variklį ir naudojant naftą bei dujas, įvyko antroji pramonės revoliucija tarp XIX amžiaus pabaigos ir XX amžiaus pradžios. Tai lėmė spartesnį į atmosferą išmetamo CO2 kiekio padidėjimą dėl žmogaus veiklos.

XX amžius: padidėja CO2 koncentracija

Iki XX amžiaus vidurio pramonės plėtra apėmė didžiąją dalį planetos, o CO2 koncentracija pradėjo augti sparčiau. 1950 m. CO2 koncentracija viršijo 310 ppm, o amžiaus pabaigoje ji siekė 380 ppm.

Tirpstantys ledkalniai

Tirpsta ledinis ledas Antarktidoje. Šaltinis: Vincentas van Zeijstas

Tarp daugelio ekonominės revoliucijos padarinių išsiskiria jūros ir sausumos ledo tirpimas. Manoma, kad Antarktida nuo 1992 m. Prarado tris milijardus tonų ledo.

Šis nuostolis padidėjo per pastaruosius šešerius metus, kuris vidutiniškai yra 219 000 milijonų tonų per metus.

2016 m. Arkties temperatūra pakilo 1,7 ºC, o 2019 m. Manoma, kad šiaurinio ašigalio ledas uždengė tik 14,78 mln. Kvadratinių kilometrų. Tai yra 860 000 kvadratinių kilometrų žemiau maksimalaus vidurkio, užfiksuoto nuo 1981 m. 2010 metai.

Priežastys

Polių tirpsmas yra planetos temperatūros padidėjimo, vadinamo globaliu atšilimu, produktas. 2011 m. NSIDC (JAV nacionalinis sniego ir ledo duomenų centras) atliktas tyrimas parodė, kad Arkties temperatūra pakilo nuo 1 iki 4ºC.

Kita vertus, NASA nurodė, kad vidutinė temperatūra, palyginti su 1880/1920 m. Laikotarpiu, pakilo 1,1 ºC (1,6 ºC sausumoje ir 0,8 ºC jūroje). Manoma, kad yra dvi pagrindinės pasaulinės temperatūros padidėjimo priežastys:

- Padidėja išmetamo CO2 kiekis

Natūralus ciklas

Remiantis paleoklimatiniais tyrimais, per pastaruosius 800 000 metų planetoje įvyko maždaug 8 ledynmečiai. Šie žemos temperatūros periodai pakaitomis su šiltaisiais laikotarpiais ir šis pokytis sutapo su CO2 koncentracijos atmosferoje kitimais.

Šie pokyčiai buvo natūralaus mechanizmo, pagrįsto anglies tiekimu į atmosferą dėl ugnikalnių išsiveržimų, rezultatas ir jo gaudymas koralams augant šiltose seklose jūrose.

Apskaičiuota, kad šiltaisiais laikotarpiais CO2 koncentracija buvo 290 ppm, o šaltuoju laikotarpiu - 180 ppm.

Šiltnamio efektas

Kita vertus, CO2 veikia kaip šiltnamio efektą sukeliančios dujos, nes apsaugo nuo šiluminės radiacijos išėjimo iš Žemės į kosmosą. Dėl to padidėja planetos temperatūra.

Dirbtinis ciklas

Nuo XIX amžiaus vidurio šis natūralus šildymo ir aušinimo ciklas pradėjo keistis dėl žmogaus veiklos. Šia prasme iki 1910 m. CO2 koncentracija buvo pasiekusi 300 ppm.

1950 m. Anglies dioksido lygis siekė 310 ppm, 1975 m. - 330 ppm, o XX amžiaus pabaigoje - 370 ppm.

Pagrindinė CO2 koncentracijos atmosferoje padidėjimo priežastis daugiausia yra iškastinio kuro (anglies ir naftos) deginimas. Tokiu būdu į atmosferą patenka dideli CO2 kiekiai, kuriuos prieš milijonus metų surinko augalai.

-Sumažinti anglies kriaukles

Augalinės masės, planktonas ir koralai fiksuoja anglį savo vystymosi procesuose, ištraukdami CO2 iš atmosferos. Todėl jie elgiasi kaip anglies absorbentai, padarydami tai savo kūno struktūrų dalimi.

Miškų naikinimas ir jūrų tarša, dėl kurios mirė koralai, ir sumažėjęs planktonas sumažino anglies fiksavimo greitį.

Miškai

Nuo 1850 m. Miškai Europoje sumažėjo 436 000 km2 ir buvo pakeisti miestais, pramonės įmonėmis, žemės ūkio laukuose ar plantacijų miškuose, kurių rūšių įvairovė vienoda.

Dėl padidėjusios saulės spinduliuotės poveikio žemės paviršiui dėl praradusios augalijos dangos temperatūra paveiktose vietose padidėja 0,23 ºC. Miško albedo efektas (gebėjimas atspindėti saulės spinduliuotę) yra 8 ir 10%, o juos iškirtus, šis poveikis prarandamas.

Kita vertus, kilus augmenijai, augalijos masėje išsiskiria fiksuota anglis, kuri taip pat kaupiasi atmosferoje. Šiame paveikslėlyje galite pamatyti miškų naikinimą Amazonės rajone:

Vandenynai

Dėl vandenynų taršos rūgštėja jūrų vandenys ir nusėda toksinės medžiagos, dėl kurių mirė apie 50% koralų. Be to, šis rūgštėjimas gali paveikti planktoną, kuris surenka didžiąją dalį anglies.

Skylė ozono sluoksnyje

Ozono sluoksnis yra šios formos deguonies (O3) kaupimasis viršutiniuose stratosferos sluoksniuose. Ozonas sumažina į Žemę prasiskverbiančio ultravioletinių spindulių kiekį, kuris padeda palaikyti temperatūrą ir apsaugo nuo žalingo šios radiacijos poveikio.

1985 m. Mokslininkai aptiko ozono sluoksnio skylę virš Antarktidos, kuri yra svarbus ledo tirpimo šioje srityje veiksnys. Tai sukelia įvairios dujos, išmetamos į atmosferą dėl žmogaus veiklos, tokios kaip chlorfluorangliavandeniliai (CFC).

Pasekmės

Padidėjus šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracijai atmosferoje, padidėja temperatūra. Todėl polių tirpimas sukelia rimtų globalių pasekmių:

-Kylantis jūros lygis

Tiesioginė ledynmečio ledo tirpimo pasekmė yra jūros lygio kilimas. Pavyzdžiui, jei visas Antarkties ledas ištirptų, jūros lygis pakiltų iki 70 m.

Jei taip nutiktų, didžioji dalis pakrančių miestų būtų užtvindyta ir būtų galima pakeisti didelių teritorijų ekologiją. Antarktidoje yra 13 979 000 km2 užšalusios žemės paviršiaus, o ledynų išmetimai rajone padidėjo dvigubai nuo 2002 iki 2006 m.

Arktyje ledyninis ledas, galintis sukelti jūros lygio kilimą, randamas Grenlandijoje. Kiti arktiniai plotai, kuriuose yra ledyninis ledas, yra Kanados salynas, Rusijos Arkties salos, Svalbardo ir Jhano Mayeno salynas bei kontinentinis Arkties regionas.

-Arkties pakrančių erozija

Ištirpęs ledkalnis Keip Jorke (Grenlandija). Šaltinis: Brocken InagloryŠį vaizdą redagavo vartotojas: CillanXC

Arkties ratas apima: Grenlandijos, Kanados, JAV, Islandijos, Norvegijos, Švedijos, Suomijos ir Rusijos pakrantes. Šios pakrantės yra žinomos kaip minkštos pakrantės, nes jas sudaro ne akmenuotas substratas, o amžinasis įšalas.

Dėl visuotinio atšilimo amžinasis šaltis ištirpsta, o apatinė struktūra bus paveikta erozijos. Labiausiai erozijos paveiktos teritorijos yra Laptevas, Rytų Sibiras ir Beauforto jūra Aliaskoje, kuriose jų pakrantės jau netenka 8 metrų.

Taip pat, tirpdamas amžinasis įšalas, išsiskiria didelis kiekis CO2 ir metano, kurie yra įstrigę užšalusio sniego sluoksniuose.

- Atmosferos modelių pakeitimas

Kylant jūros lygiui, turi įtakos garavimas, todėl pasikeičia daugybė meteorologinių įvykių. Tai gali turėti įvairių pasekmių:

Kintantys atmosferos cirkuliacijos modeliai ir vandenynų srovės

Vandenyno temperatūrai gali turėti įtakos ištirpusių polių masės (šiltesnės už skystą jūrų vandenį). Tai taip pat gali turėti įtakos normaliai vandenyno srovių eigai.

Tirpstant Arkties ledui, turės įtakos Golfo srovė. Ši srovė perkelia didelį šilto vandens telkinį iš Meksikos įlankos į Šiaurės Atlanto vandenyną.

Todėl šiluminiai režimai gali būti pakeisti ir sukurti šiltesnį orą Arktyje ir Centrinėje Amerikoje bei vėsesnį orą šiaurės vakarų Europoje.

Padidėjęs karšto ir šalto kaitos dažnis

Karščio bangos, kurias keičia šaltos bangos, visame pasaulyje tampa vis dažnesnės. Karščio bangos yra vertinamos kaip mažesnės ir mažesnės trukmės ir ilgesnės.

Padidėjęs kritulių kiekis

Kai tirpsta poliarinis ledas, skysto vandens masė didėja, o temperatūros padidėjimas turi įtakos garavimui. Dėl to padažnėja kritulių, kurios gali būti vis labiau atšiaurios ir atsirasti klastingiau.

Erozija ir dykumėjimas

Padidėjęs liūtis ir dažnesni šaltų ir šiltų bangų pokyčiai gali padidinti dirvožemio eroziją.

Vandens išteklių sumažėjimas

Poliarinis ledas yra didžiausias gėlo vandens rezervuaras žemėje. Tokiu būdu, kai jis tirpsta ir maišosi su jūros vandeniu, jis žymiai praranda geriamąjį vandenį.

- Poveikis biologinei įvairovei

Jūros ledo tirpimas Arkties vandenyne ir amžinasis įšalas jo pakrantėse daro neigiamą poveikį šiuose rajonuose esančių rūšių gyvenimo įpročiams. Be to, klimato pokyčiai, kuriuos visame pasaulyje lemia polių tirpimas, neigiamai veikia planetos biologinę įvairovę.

Augalija

Tundros rūšims, tokioms kaip kerpės ir samanos, per metus pasikeičia užšalimo ir atitirpimo pobūdis. Kita vertus, tirpstant Arktikai rūšys iš šiltesnių platumų gali patekti į tundrą ir išstumti vietines rūšis.

Poliariniai lokiai

Baltasis lokys Svalbarde (Norvegija). Šaltinis: Arturo de Frias Marques

Poliariniai lokiai yra gyvūnai, kurie gyvena, medžioja ir veisiasi ant Arkties jūros ledo ir yra embleminis atvejis. Drastiškas jūros ledo mažėjimas vasarą kelia grėsmę jų gyventojams, išsibarsčiusiems Aliaskoje, Kanadoje, Grenlandijoje, Norvegijoje ir Rusijoje.

Šiuo metu apskaičiuota, kad visame regione yra mažiau nei 25 000 poliarinių lokių egzempliorių. Šie gyvūnai medžioja ruonius žiemą ir pavasarį, kad sukauptų riebalų atsargas, leidžiančias jiems išgyventi visą vasarą.

Šiltesniu laikotarpiu poliariniams lokiams yra sunkiau sumedžioti ruonius, nes jie lengviau juda. Savo ruožtu žiemą jie yra priversti nusileisti, kai lokiai gali lengviau juos sugauti.

Polių tirpimas ledui mažėja ir anksčiau sezono metu ištirpsta. Dėl to poliariniai lokiai gali sumedžioti mažiau ruonių, todėl yra mažiau linkę išgyventi.

Karibas

Pastaraisiais dešimtmečiais karibų populiacija sumažėjo 50% dėl padidėjusios temperatūros. Todėl upių lydymosi modelis, žymintis jų migracijos ciklus, yra pakitęs.

Visa tai skatina augalijos invaziją iš šiltesnių kraštų, išstumiančias samanas ir kerpius, kurie yra šios rūšies maistas.

- Gyvenimo būdo pokyčiai ir kultūrinis praradimas

Neneciečiai

Tai Sibiro etninė grupė, kurios gyvybės šaltinis yra elnių bandos, iš kurių jie gauna maistą, drabužius, pastoges ir transportą.

Šiauriniams elniams šiaurės elniai daugiausia ganosi samanomis ir kerpėmis, kurias sumažino padidėjusi temperatūra.

Inuitai

Tai etninė grupė, gyvenanti Aliaskos pakrantėse ir tradiciškai priklausanti nuo ruonių, banginių ir poliarinių lokių žvejybos ir medžioklės.

Tačiau dėl globalinio atšilimo jūros ledas traukiasi ir žvėrienos populiacija persikelia kitur. Todėl prarandamos tradicinės šių bendruomenių žinios ir gyvenimo būdas.

Kita vertus, šiose vietovėse pradėjo atsirasti tokios rūšys kaip lašiša ir robinai, kurie nėra inuitų kultūros dalis.

Samiai

Tai etninė grupė, kilusi iš Norvegijos arkties pakrančių, skirta elnių ganymui, kuri yra jos kultūros pagrindas. Šiauriniai elniai migruoja į krantą prieš upėms tirpstant, tačiau jų elgesio įpročius keičia tirpstantys poliai.

Sprendimai

Šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo mažinimas

Norint sustabdyti polių tirpimą, būtina drastiškai sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Šis sumažėjimas turi būti didesnis nei Kioto protokole nustatyti (ir nevisiškai pasiekti) tikslai.

Šis protokolas yra Jungtinių Tautų bendrosios klimato kaitos konvencijos (JTBKKK) dalis. Dėl to buvo susitarta 1997 m. Kiote (Japonija) ir nustatomos kvotos šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimui sumažinti.

Tačiau labiausiai Kioto protokolo laikymąsi paveikė ekonominiai šalių, kurios išmeta daugiausiai teršalų, interesai.

Miškų atkūrimas ir miško masių apsauga

Papildoma priemonė siekiant sumažinti išmetamų teršalų kiekį yra išsaugoti esamus miškus ir padidinti jų plotą. Tačiau didžiausias miškų plotas yra besivystančiose šalyse, kurios turi išplėtimo planus, kurie lemia masinį miškų naikinimą.

Išsivysčiusios šalys turi labai mažą miškų masę, nes jos buvo iškirstos miškų per pramonės revoliuciją.

Jūrų taršos kontrolė

Jūros yra pagrindinis anglies šaltinis per koralus, planktoną ir žuvis, sugaunančias apie 50% atmosferos anglies. Dėl šios priežasties būtina užtikrinti vandenynų pusiausvyrą ir sumažinti jūrų vandenų taršą, daugiausia plastiku.

Geoinžinerija

Kai kurie mokslininkai pasiūlė geoinžinerijos alternatyvas, tokias kaip sieros aerozolių įpurškimas į poliarinę stratosferą, kad būtų sukurtas globalus atspalvis.

Sieros aerozoliai sumažina saulės spinduliuotės patekimą ir todėl atvėsina Žemę, tačiau tai gali paveikti garavimą ir sumažinti kritulius kai kuriose vietose.

Nuorodos

1. Arkties programa (2019 m.). Arkties ataskaitos kortelė: atnaujinimas 2018 metams. Nuolatinio Arkties atšilimo poveikis ir toliau didėja. Paimta iš arctic.noaa.gov
2. Becher M, Olofsson J, Berglund L ir Klaminder J (2017). Sumažėjęs kriogeninis trikdis: vienas iš galimų augmenijos pokyčių Arktyje mechanizmų. Poliarinė biologija 41: 101–110.
3. „Eraso A“ ir „Dominguez MC“ (matyta 2016 11 07). Atšilimas Arktyje ir Antarktidoje. Pleistoceno ledynmetis ir dabartinis globalinis atšilimas.
   Paimta iš antarkos.org.uy.- Huettmann F (Red.) (2012). Trijų stulpų apsauga. Springeris. Niujorkas, JAV. 333 psl.
4. „Pacheco-Pino S“ ir „Valdés-Cavieres C“ (2012). Arkties tirpimo poveikis aplinkai ir jo turizmas. Amerikos aplinkos ir turizmo žurnalas (RIAT) 8: 8-16.
5. Raschas, PJ; Tilmes, S .; Turkų, RP; Robockas, A .; Omanas, L .; Chen, C .; Stenčikovas, GL; Garcia, RR (2008). „Klimato geoinžinerijos, naudojant stratosferos sulfato aerozolius, apžvalga“. Filosofiniai Londono karališkosios draugijos sandoriai. A serija, Matematikos ir fiziniai mokslai. 366 (1882): 4007–4037.
6. „Wigley“ TML (2006 m. Spalis). Kombinuotas klimato stabilizavimo švelninimo / geoinžinerijos metodas. Mokslas 314: 452–454.