ТАЯНИЕ ПОЛЮСОВ: ЭВОЛЮЦИЯ, ПРИЧИНЫ, ПОСЛЕДСТВИЯ, РЕШЕНИЯ - ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА - 2025

Плавления полюсов или оттаивании является потеря массы льда на концах планеты в результате глобального потепления. В этом смысле было отмечено, что на Северном полюсе (Арктике) морской лед уменьшился, а в Антарктиде (Южный полюс) ледниковый лед уменьшился со скоростью 219 000 миллионов тонн в год.

Лед на обоих полюсах имеет разную природу, и Арктика представляет собой преимущественно морской лед, а Антарктида - это континент, покрытый ледниковым льдом. Морской лед - это замороженная морская вода, а ледяной лед - продукт уплотнения слоев снега на суше.

Арктическая ледяная шапка. Источник: НАСА.

Когда морской лед тает, он не поднимает уровень воды, в то время как ледяной лед, находясь над сушей, впадает в море и может поднять его уровень. С другой стороны, таяние полюсов вызывает изменения температуры воды, влияя на экологию местности и циркуляцию больших океанских течений.

Таяние полюсов вызвано повышением температуры атмосферы, моря и земли. Температура на планете повышается в результате промышленной революции с середины 18 века.

Аналогичным образом, большие участки земли были обезлесены, чтобы построить фабрики, города и расширить сельское хозяйство, чтобы производить больше еды. Поэтому выбросы CO2 в атмосферу увеличились, а его фиксация растениями, кораллами и планктоном снизилась.

Атмосферный CO2 - это парниковый газ, который способствует повышению средней температуры на планете. Это изменило естественный баланс и привело к таянию мирового морского льда и ледников.

Последствия таяния полюсов могут быть очень серьезными, поскольку изменяются метеорологические процессы и движение морских течений.

Среди возможных решений, позволяющих избежать плавления полюсов, является сокращение выбросов парниковых газов, таких как CO2, метан и диоксид азота. Аналогичным образом необходимо уменьшить вырубку лесов и загрязнение океанов.

Для этого требуется модель развития, которая была бы устойчивой, основанной на чистой энергии с низким потреблением и в гармонии с природой.

Эволюция от 18 века (промышленная революция) до наших дней

Палеоклиматические исследования (древнего климата), проведенные на обоих полюсах, показывают, что в течение 800000 лет не было изменений в естественных циклах нагрева и охлаждения. Они были основаны на концентрациях CO2 180 ppm (частей на миллион) в холодной фазе и 290 ppm в горячей фазе.

Однако в середине девятнадцатого века стало замечаться увеличение концентрации атмосферного CO2, превышающее предел в 290 ppm. Это привело к повышению средней температуры на планете.

Промышленная революция

Социально-экономическая экспансия Европы началась примерно в 1760 году в Англии и распространилась на Америку, известная как промышленная революция. Это событие стало причиной увеличения концентрации CO2 из-за сжигания ископаемого топлива, особенно угля.

Первая промышленная революция: уголь

Энергетической базой начальной фазы промышленной революции был уголь в сочетании с рядом научных открытий и изменений в социальной структуре. Среди них выделяется использование машин, источником энергии которых был пар, нагретый за счет сжигания угля.

Кроме того, уголь использовался для производства электроэнергии и в сталелитейной промышленности. Так начался дисбаланс в мировом климате, который впоследствии отразился на различных экологических проблемах.

Нефти и газа

Считается, что изобретение двигателя внутреннего сгорания и использование нефти и газа привело ко второй промышленной революции между концом 19 и началом 20 веков. Это привело к ускоренному увеличению выбросов CO2 в атмосферу в результате деятельности человека.

ХХ век: скачок концентрации CO2

К середине 20 века промышленное развитие охватило большую часть планеты, и концентрация CO2 начала расти ускоренными темпами. В 1950 году концентрация CO2 превышала 310 ppm, а к концу века достигла 380 ppm.

Тающие ледяные шапки

Таяние ледникового льда в Антарктиде. Источник: Винсент ван Зейст

Среди множества последствий экономической революции выделяется таяние морского и наземного льда. По оценкам, с 1992 года Антарктида потеряла три миллиарда тонн льда.

Эти убытки увеличились за последние шесть лет и оцениваются в среднем в 219 000 миллионов тонн в год.

В течение 2016 года температура в Арктике повысилась на 1,7 ºC, а в 2019 году, по оценкам, лед на Северном полюсе покрыл лишь 14,78 миллиона квадратных километров, что на 860 000 квадратных километров ниже максимального среднего значения, зафиксированного в период с 1981 по 2010.

причины

Таяние полюсов - это продукт повышения температуры на планете, известный как глобальное потепление. По оценкам исследования, проведенного NSIDC (Национальным центром данных по снегу и льду США) в 2011 году, температура в Арктике повысилась на 1–4 ° C.

С другой стороны, НАСА указало, что средняя температура повысилась на 1,1 ºC по сравнению с периодом 1880/1920 гг. (1,6 ºC на суше и 0,8 ºC на море). Считается, что есть две основные причины повышения глобальной температуры:

-Увеличение выбросов CO2

Естественный цикл

Согласно палеоклиматическим исследованиям, за последние 800000 лет на планете произошло около 8 ледниковых периодов. Эти периоды низких температур чередовались с периодами тепла, и это чередование совпало с изменениями концентрации СО2 в атмосфере.

Эти вариации были результатом естественного механизма, основанного на доставке CO2 в атмосферу в результате извержений вулканов и его улавливании за счет роста кораллов в теплых мелководных морях.

Было подсчитано, что в теплые периоды достигаются концентрации 290 частей на миллион CO2, а в холодные периоды - 180 частей на миллион CO2.

Парниковый эффект

С другой стороны, CO2 действует как парниковый газ, поскольку он предотвращает выход теплового излучения с Земли в космос. Это приводит к повышению температуры планеты.

Искусственный цикл

С середины XIX века этот естественный цикл нагрева и охлаждения начал меняться из-за деятельности человека. В этом смысле к 1910 году концентрация CO2 достигла 300 частей на миллион.

В 1950 году уровень углекислого газа достиг 310 частей на миллион, в 1975 году - 330 частей на миллион, а в конце 20 века - 370 частей на миллион.

Основная причина этого увеличения концентрации СО2 в атмосфере в основном связана с сжиганием ископаемого топлива (угля и нефти). Таким образом, большое количество CO2, захваченного растениями миллионы лет назад, выбрасывается в атмосферу.

-Снижение стоков углерода

Растительные массы, планктон и кораллы фиксируют углерод в процессах своего развития, выделяя CO2 из атмосферы. Поэтому они действуют как поглотители углерода, делая его частью структур своего тела.

Уничтожение лесов и загрязнение морей, вызывающее гибель кораллов и уменьшение планктона, снизило скорость фиксации углерода.

Леса

С 1850 года площадь лесов в Европе сократилась на 436 000 км2, и они были заменены городами, промышленными предприятиями, сельскохозяйственными полями или лесными плантациями с единообразием видов.

Утрата растительного покрова увеличивает температуру на 0,23 ºC в пострадавших районах из-за повышенного воздействия солнечной радиации на поверхность земли. Эффект альбедо леса (способность отражать солнечную радиацию) составляет 8 и 10%, и при вырубке этот эффект теряется.

С другой стороны, когда возникают пожары растительности, фиксированный углерод выделяется в массе растительности, которая также накапливается в атмосфере. На этом изображении вы можете увидеть вырубку лесов в районе Амазонки:

Океаны

Загрязнение океана вызывает закисление морских вод и осаждение токсичных веществ, которые привели к гибели около 50% кораллов. Кроме того, это подкисление может повлиять на планктон, улавливающий большую часть углерода.

Дыра в озоновом слое

Озоновый слой - это скопление этой формы кислорода (O3) в верхних слоях стратосферы. Озон уменьшает количество ультрафиолетового излучения, проникающего через Землю, что помогает поддерживать температуру и предотвращает вредное воздействие этого излучения.

В 1985 году ученые обнаружили дыру в озоновом слое над Антарктидой, которая является важным фактором таяния льда в этой области. Это вызвано различными газами, выбрасываемыми в атмосферу в результате деятельности человека, такими как хлорфторуглероды (CFC).

последствия

Повышение концентрации парниковых газов в атмосфере вызывает повышение температуры. Следовательно, плавление полюсов имеет серьезные глобальные последствия:

-Повышение уровня моря

Непосредственным следствием таяния ледникового льда является повышение уровня моря. Например, если бы весь антарктический лед растаял, уровень моря поднялся бы до 70 м.

Если бы это произошло, большая часть прибрежных городов была бы затоплена, и экология больших территорий могла бы измениться. В Антарктиде 13 979 000 км2 поверхности замерзшей земли, и объем ледникового стока в этом районе удвоился с 2002 по 2006 год.

В Арктике ледниковый лед, который может вызвать повышение уровня моря, находится в Гренландии. Другие арктические области с ледниковым льдом включают Канадский архипелаг, российские арктические острова, архипелаг Шпицберген и Джан-Майен, а также континентальный арктический регион.

-Эрозия арктических побережий

Растаявший айсберг на мысе Йорк (Гренландия). Источник: Brocken Inaglory Это изображение отредактировал Пользователь: CillanXC

Полярный круг охватывает побережья Гренландии, Канады, США, Исландии, Норвегии, Швеции, Финляндии и России. Эти побережья известны как мягкие побережья, потому что они состоят не из каменистого субстрата, а из вечной мерзлоты.

Глобальное потепление вызывает таяние вечной мерзлоты и оставляет нижнюю структуру уязвимой для эрозии. Наиболее подвержены эрозии районы Лаптевых, Восточная Сибирь и море Бофорта на Аляске, где их берега уже потеряли до 8 метров.

Кроме того, таяние вечной мерзлоты приводит к высвобождению большого количества CO2 и метана, которые остаются в замерзших слоях снега.

-Изменение атмосферных узоров

Повышение уровня моря влияет на испарение, и поэтому многие метеорологические явления меняются. Это может иметь различные последствия:

Изменение моделей атмосферной циркуляции и океанских течений

На температуру океана может влиять включение масс талой воды (более теплой, чем жидкая морская вода) в результате таяния полюсов. Это также может повлиять на нормальное течение океанических течений.

В случае таяния арктических льдов пострадает Гольфстрим. Это течение перемещает большой объем теплой воды из Мексиканского залива в Северную Атлантику.

Таким образом, тепловые режимы могут изменяться и приводить к более теплому воздуху в Арктике и Центральной Америке и более прохладному воздуху в северо-западной Европе.

Увеличение частоты чередования горячего и холодного

Волны жары, сменяющиеся волнами холода, становятся все более частыми во всем мире. В случае волн тепла следует понимать, что они происходят с меньшими и меньшими интервалами и с большей продолжительностью.

Повышенное количество осадков

По мере таяния полярного льда масса жидкой воды увеличивается, и повышение температуры влияет на испарение. Вследствие этого увеличивается количество осадков, которые могут быть все более обильными и происходить более беспорядочно.

Эрозия и опустынивание

Увеличение количества проливных дождей и более частое чередование холодных и теплых волн может вызвать усиление эрозии почвы.

Уменьшение водных ресурсов

Полярный лед - самый большой резервуар пресной воды на Земле. Таким образом, его таяние и смешивание с морской водой означает значительную потерю питьевой воды.

-Влияние на биоразнообразие

Таяние морского льда в Северном Ледовитом океане и вечной мерзлоты на его побережьях отрицательно сказывается на образе жизни видов, обитающих в этих районах. Кроме того, климатические изменения, вызванные таянием полюсов в глобальном масштабе, негативно влияют на биоразнообразие планеты.

Растительность

На виды тундры, такие как лишайники и мхи, в течение года влияет изменение режима замерзания и оттаивания. С другой стороны, таяние Арктики позволяет видам из более теплых широт вторгаться в тундру и вытеснять местные виды.

Белые медведи

Белый медведь на Свальбарде (Норвегия). Источник: Артуро де Фриас Маркес

Белые медведи - животные, которые живут, охотятся и размножаются на арктических морских льдах, и являются ярким примером. Резкое сокращение морского льда летом угрожает их населению, разбросанному по Аляске, Канаде, Гренландии, Норвегии и России.

В настоящее время считается, что во всем регионе обитает менее 25 000 особей белых медведей. Эти животные охотятся на тюленей зимой и весной, чтобы накопить запасы жира, позволяющие им выжить в течение лета.

В более теплый период белым медведям труднее охотиться на тюленей, поскольку они легче передвигаются. Со своей стороны, зимой они вынуждены всплывать, когда медведям легче их поймать.

Таяние полюсов приводит к уменьшению количества льда, а также к таянию в начале сезона. Это приводит к тому, что белые медведи могут охотиться на меньшее количество тюленей и, следовательно, с меньшей вероятностью выживут.

Карибу

За последние десятилетия популяции карибу сократились на 50% из-за повышения температуры. Следовательно, характер таяния рек, отмечающих их миграционные циклы, изменяется.

Все это способствует вторжению растительности из более теплых земель, которая вытесняет мхи и лишайники, являющиеся пищей этого вида.

-Изменения образа жизни и культурная утрата

Ненцы

Это сибирская этническая группа, источником жизни которой являются стада северных оленей, от которых они получают еду, одежду, убежище и транспорт.

Олени в основном поедают мхи и лишайники, характерные для этих арктических территорий, количество которых сократилось из-за повышения температуры.

инуитов

Это этническая группа, населяющая побережья Аляски и традиционно зависящая от рыболовства и охоты на тюленей, китов и белых медведей.

Однако с глобальным потеплением морской лед отступает, и популяции диких животных перемещаются в другие места. Следовательно, традиционные знания и образ жизни этих общин теряются.

С другой стороны, в этих районах начали появляться такие виды, как лосось и малиновки, не принадлежащие к культуре инуитов.

Саами

Это этническая группа, происходящая из арктических побережий Норвегии, которая занимается оленеводством, что составляет основу ее культуры. Олени мигрируют к побережью до того, как реки тают, но их поведение меняется из-за таяния полюсов.

Решения

Снижение выбросов парниковых газов

Чтобы остановить таяние полюсов, необходимо резкое сокращение выбросов парниковых газов. Это сокращение должно быть выше, чем цели, поставленные (и не полностью достигнутые) в Киотском протоколе.

Этот протокол является частью Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН). Он был согласован в Киото, Япония, в 1997 году и устанавливает квоты для сокращения выбросов парниковых газов.

Однако экономические интересы стран, производящих больше всего выбросов, повлияли на соблюдение Киотского протокола.

Лесовосстановление и защита лесных массивов

Дополнительной мерой к сокращению выбросов является сохранение существующих лесов и увеличение их площади. Однако наибольшее расширение лесов происходит в развивающихся странах, у которых есть планы расширения, ведущие к массовому обезлесению.

В развитых странах лесные массивы очень малы, так как они были обезлесены во время промышленной революции.

Контроль загрязнения морей

Моря являются основным стоком углерода через кораллы, планктон и рыб, улавливая около 50% атмосферного углерода. По этой причине важно гарантировать баланс океана и уменьшить загрязнение морских вод, в основном пластмассами.

Geoengineering

Некоторые ученые предложили альтернативы геоинженерии, такие как введение аэрозолей серы в полярную стратосферу для создания глобального затенения.

Аэрозоли серы уменьшают проникновение солнечной радиации и, следовательно, охлаждают Землю, но это может повлиять на испарение и уменьшить количество осадков в некоторых областях.

Ссылки

1. Арктическая программа (2019). Табель успеваемости в Арктике: обновление на 2018 год. Последствия стойкого потепления в Арктике продолжают усиливаться. Взято с arctic.noaa.gov.
2. Бехер М., Олофссон Дж., Берглунд Л. и Кламиндер Дж. (2017). Снижение криогенного нарушения: один из возможных механизмов изменения растительности в Арктике. Полярная биология 41: 101–110.
3. Эрасо А. и Домингес МС (просмотр 11.07.2019). Оттепель в Арктике и Антарктике. Плейстоценовые ледниковые периоды и современное глобальное потепление.
   Взято с сайта antarkos.org.uy. - Huettmann F (Ed.) (2012). Защита трех полюсов. Springer. Нью-Йорк, США. 333 с.
4. Пачеко-Пино С. и Вальдес-Кавьер С. (2012). Экологический эффект таяния Арктики и его влияние на туризм. Межамериканский журнал окружающей среды и туризма (RIAT) 8: 8-16.
5. Раш, П.Дж.; Тильмес, С .; Турецкий, RP; Робок, А .; Оман, Л.; Chen, C .; Стенчиков, ГЛ; Гарсия, Р.Р. (2008). «Обзор геоинженерии климата с использованием стратосферных сульфатных аэрозолей». Философские труды Лондонского королевского общества. Серия А, Математические и физические науки. 366 (1882): 4007–4037.
6. Wigley TML (октябрь 2006 г.). Комбинированный подход по смягчению последствий и геоинженерии к стабилизации климата. Наука 314: 452–454.