Arktida se otepluje 4x rychleji než zbytek světa. V čem se mýlily klimatické modely?

1. 9. 2022

Nový výzkum finského meteorologického institutu potvrdil, že na Arktidě se zvyšuje teplota téměř čtyřikrát rychleji než ve zbytku světa. Celá planeta je přibližně o 1,1 stupně Celsia teplejší než na začátku průmyslové revoluce. Jaký vliv na to mají emise uhlíkových plynů? Proč nefungují matematické modely? A jak to vypadá v Grónsku přímo na tajícím ledovci?

Oblast za severním polárním kruhem se už posledních 43 let otepluje téměř čtyřikrát rychleji než zbytek světa. A to bude mít obrovské dopady na tamní biosféru a velmi citlivé klima, změny můžeme pocítit po celé zeměkouli. Matematické vědecké modely se v poslední době v porovnání s pozorováním a terénním výzkumem stále častěji mýlí, předpovědi dalšího vývoje proto možná vypadají jinak, než jsme si dosud mysleli.

A proč se Arktida otepluje rychleji? „Zaprvé to souvisí s mořským ledem. To je tenká vrstva o tloušťce jednoho až pěti metrů, která v zimě zamrzá a v létě částečně taje. Mořský led pokrývá vrstva sněhu a ta odráží přibližně 85 procent dopadajícího slunečního záření zpět do vesmíru,” vysvětluje geograf Jonathan Bamber. Na otevřeném oceánu je tomu naopak, jako nejtmavší přírodní povrch na planetě pohlcuje 90 procent slunečního záření.

Když je Severní ledový oceán pokrytý mořským ledem, funguje jako velká reflexní přikrývka snižující absorpci tepla. S táním mořského ledu se míra pohlcení paprsků zvyšuje, oceán se otepluje a tím podporuje další tání mořského ledu i ledovců. Tento uzavřený kruh je vysvětlením, proč se Arktida zcela pokrytá ledem a sněhem otepluje rychleji než zbytek planety. „Za 30 let své práce jsem byl svědkem neuvěřitelného zrychlení tání ledovců. Učebnice mi říkají, že ledovce reagují v tisíciletých časových horizontech. To už ale dnes neplatí,” zhodnotil terénní glaciolog Alun Hubbard.

Když modely nefungují…

Numerické klimatické modely obvykle odhadují, že Arktida se otepluje 2,5krát rychleji, než je globální průměr. Jenže nové výzkumy už mluví o čtyřnásobku. „Takových hodnot starší klimatické modely nikdy nedosáhly, je možné, že jsme oteplování Arktidy a potenciální důsledky podceňovali,” dodává Bamber. Kromě mořského ledu doplácí na globální oteplování i permafrost, trvale (dnes už úplně ne) zmrzlá vrstva zemského povrchu. S rostoucí teplotou v Arktidě se její nejsvrchnější část, která každé léto rozmrzá, prohlubuje. Tím se v aktivní vrstvě zvyšuje biologická aktivita, což vede k uvolňování uhlíku do atmosféry. Arktický permafrost obsahuje dostatek uhlíku na to, aby zvýšil průměrnou globální teplotu o více než tři stupně Celsia.

Jonathan Bamber také doplnil, že nesmíme zapomínat ani na grónský ledový příkrov. „Jako největší ledová masa na severní polokouli obsahuje tolik zmrzlého ledu, že by v případě úplného roztátí zvýšil hladinu světového oceánu o 7,4 metru. Pokud tání na povrchu ledovce převýší rychlost zimní akumulace sněhu, ledovec ztrácí hmotu rychleji, než ji získává. Podle dřívějších výzkumů je potřebný nárůst teploty v okolí Grónska pro překročení tohoto prahu přibližně 4,5 stupně Celsia nad úrovní před průmyslovou revolucí. Vzhledem k výjimečnému tempu oteplování Arktidy je ale překročení této kritické hranice v krátkém čase mnohem pravděpodobnější.”

Jaké to je stát u tajícího ledovce?

Reálné dopady viděl na vlastní oči i Alun Hubbard. „Stojím na okraji grónského ledového příkrovu a fascinovaně sleduji ohromující výjev přírodní zkázy. Kilometr široký úsek čela ledovce se zlomil a hroutí se do oceánu. Vím, že i tahle zdánlivá maličkost tisíce kilometrů vzdálená všem lidem bude mít následky na nízko položená pobřeží světa.”

Studie zveřejněná 29. srpna 2022 poprvé dokazuje, že grónský ledový příkrov je odsouzen ke zmenšení o nejméně 59 tisíc kilometrů čtverečních, což je plocha podstatně větší než Dánsko. I kdyby se dnes zastavily všechny emise skleníkových plynů, které způsobují globální oteplování, úbytek grónského ledu při současných teplotách by zvýšil hladinu světového oceánu nejméně o 27,4 centimetrů. To je více, než předpovídají současné modely, a jedná se o velmi konzervativní odhad. Pokud by se každý rok opakoval rok 2012, kdy Grónsko zažilo vlnu veder, tento nevratný scénář zvýšení mořské hladiny by se ztrojnásobil.

Posledních 6 tisíc let se Grónsko, stejně jako zbytek planety, těšilo z mírného a stabilního klimatu s rovnovážným ledovým příkrovem – až donedávna. Od roku 1990, kdy se atmosféra a oceán pod vlivem rychle rostoucích emisí skleníkových plynů oteplil, se klima Grónska dostalo do červených čísel.

Úbytek ledu v Grónsku přispívá v posledním desetiletí k celosvětovému zvyšování hladiny moří přibližně o jeden milimetr ročně. Čistě matematické modely používané Mezivládním panelem pro změnu klimatu předpovídají, že Grónsko do roku 2100 přispěje ke zvýšení mořské hladiny přibližně o 10 centimetrů, v nejhorším případě o 15 centimetrů.

Tato předpověď je však v rozporu s tím, čeho jsou vědci v terénu svědky na samotném ledovém příkrovu. Popisují mnoho nových procesů, s nimiž modely nepočítají, například zvýšenou intenzitu dešťů urychlující tání povrchu a proudění ledu, mizení vrstvy sněhu na zamrzlém moři, teplé oceánské proudy subtropického původu pronikající do grónských fjordů a mnoho dalšího.

Ačkoli existují určité regionální rozdíly v rozsahu arktického oteplování, pozorované tempo oteplování Arktidy je mnohem vyšší, než předpokládaly modely. Tím se nebezpečně blížíme ke klíčovým klimatickým prahům, jejichž překročení bude mít globální důsledky. Jednoduše řečeno, co se stane v Arktidě, nezůstane v Arktidě.

Autor: Asociace společenské odpovědnosti

Zdroje:

Rantanen, M., Karpechko, A.Y., Lipponen, A. et al. The Arctic has warmed nearly four times faster than the globe since 1979. Commun Earth Environ 3, 168 (2022). https://doi.org/10.1038/s43247-022-00498-3

Box, J.E., Hubbard, A., Bahr, D.B. et al. Greenland ice sheet climate disequilibrium and committed sea-level rise. Nat. Clim. Chang. (2022). https://doi.org/10.1038/s41558-022-01441-2