W opinii publicznej dominuje pogląd, że współczesna zmiana klimatu uczyni z Bałtyku drugie Morze Śródziemne. Głębsza analiza procesów zachodzących w środowisku powinna jednak znacznie ostudzić naszą wyobraźnię, ponieważ spodziewany wzrost temperatury powietrza nie zamieni polskiego wybrzeża w grecką plażę. Co gorsza, powinniśmy się raczej spodziewać wzrostu zagrożeń takich jak sztormy i powodzie, a także postępującej destabilizacji ekosystemów morskich w wyniku działalności człowieka.
AUTOR: Michał Marosz, IMGW-PIB/Centrum Badań i Rozwoju/Zakład Meteorologii, Klimatologii i Ochrony Atmosfery
Wiek Morza Bałtyckiego ocenia się na blisko 12 tys. lat – to jeden z najmłodszych akwenów Oceanu Atlantyckiego. Jego powstanie jest związane z ostatnią epoką lodowcową, kiedy to na terenie Fennoskandii[i] zmienna dynamika wycofującego się lądolodu wraz z ruchami izostatycznymi kilkukrotnie zmieniały charakter morza, powodując albo utratę, albo powstanie bezpośredniego połączenia z oceanem. Mniej więcej 10 tys. lat temu zakończył się pierwszy etap ewolucji Bałtyku, gdy przed czołem cofającego się lądolodu skandynawskiego powstało płytkie Bałtyckie Jezioro Lodowe. W kolejnych tysiącleciach, w wyniku topnienia lodowca, poziom wody w akwenie znacznie się podniósł. Bałtyk uzyskał połączenie z Morzem Północnym i rozpoczął się okres tzw. Morza Yoldiowego. Po całkowitym ustąpieniu zlodowacenia w wyniku podnoszenia się Fennoskandii morze po raz kolejny zostało odcięte od Atlantyku i stało się Jeziorem Ancylusowym. W czwartej fazie rozwoju (4-8 tys. lat temu) Bałtyk przybrał znany nam współcześnie charakter i wygląd. Zasilany wodami resztek lądolodu skandynawskiego, ostatecznie połączył się z Morzem Północnym. Napływ wód oceanicznych spowodował wzrost zasolenia i rozwój flory i fauny słonowodnej. Okres ten, nazwany Morzem Litorynowym, zakończył się około 4 tys. lat temu. Wówczas Cieśniny Duńskie uległy zwężeniu, co znacznie zmniejszyło wymianę wód między akwenami. Rozpoczęło się trwające do dziś stadium rozwoju Bałtyku o niskim zasoleniu, zwane Morzem Mya.
1000 lat – różny klimat
W ostatnim milenium można wyróżnić cztery okresy klimatyczne, które zaznaczyły się w obszarze Morza Bałtyckiego: w latach 900-1350 – ciepły okres średniowiecza (ang. Medieval Warm Period), 1350-1550 – okres przejściowy (ang. Transitional Period), 1550-1850 – małą epokę lodową (ang. Little Ice Age), od roku 1850 – współczesny okres ciepły (ang. Contemporary Warm Period). Do XIV wieku klimat Morza Bałtyckiego był względnie stabilny i dość ciepły – temperatury w sezonie ciepłym (maj-wrzesień) przekraczały te z końca XX wieku o wartość około 0,5°C. W okresie przejściowym warunki klimatyczne były bardzo zmienne. Średnia temperatura powietrza spadła o mniej więcej 1,2°C i w kolejnych latach ten trend się pogłębiał, co zapoczątkowało małą epokę lodową. W jej trakcie występowały naprzemiennie lata ciepłe i chłodne, przy czym wyraźnie dłuższe epizody chłodu przypadły w pierwszej połowie XVII i XVIII wieku. Warunki klimatyczne w omówionych okresach nie były oczywiście jednorodne dla całego obszaru zlewiska Bałtyku. Obserwowano krótsze fluktuacje ciepło/zimo i sucho/wilgotno, na które znaczny wpływ miały zależności regionalne.
Ciepły wiek XIX i XX
W okresie 1861-2000 temperatura powietrza w basenie Morza Bałtyckiego wzrosła o 0,11°C/10 lat (na północ od 60°N) oraz 0,08°C/10 lat (na południe od 60°N), podczas gdy wartość globalna wyniosła 0,05°C/10 lat. Analiza wartości współczynników trendu na polskim wybrzeżu Bałtyku wskazuje, że zmiany te znacznie przyspieszyły. Od 1951 do 2020 roku temperatura powietrza w tym rejonie wzrastała o 0,29°C/10 lat. Głównym czynnikiem kreującym klimat Morza Bałtyckiego jest zmienność cyrkulacji atmosferycznej nad północnym Atlantykiem, przejawiająca się w różnej intensywności spływu zachodniego, odzwierciedlanej indeksem NAO. W ostatnim dwudziestoleciu XX wieku, gdy wartości tego indeksu były wysokie, zimy na południowym wybrzeżu Morza Bałtyckiego były wilgotne i ciepłe, ze zwiększoną liczbą sztormów.
Generalnie zaobserwowano przesunięcie się szlaków układów niżowych w kierunku północnym oraz zwiększoną aktywność cyklonów pozazwrotnikowych. Nie przełożyło się to na długookresowe trendy w zmienności warunków wietrznych, chociaż parametry anemologiczne ulegają dużym wahaniom dekadowym. Sumy opadów nie uległy znacznym zmianom. Zwiększa się natomiast czas ich trwania (pada rzadziej, ale dłużej), a także prawdopodobieństwo wystąpienia zdarzeń o ekstremalnie wysokich sumach opadów.
Współcześnie obserwowana zmiana klimatu nie omija Bałtyku
Scenariusze zmiany klimatu w obszarze Morza Bałtyckiego jednoznacznie wskazują na wzrost średniej rocznej temperatury powietrza w XXI wieku – w przypadku najkorzystniejszego wariantu RCP2.6 o 1°C, dla skrajnie negatywnego RCP8.5 – aż o 5°C. W sezonie zimowym największego ocieplenia można się spodziewać na północy i wschodzie akwenu (tam średnia temperatura powietrza może przekroczyć średnią globalną), natomiast latem – w części południowej. Scenariusze wskazują również na niewielkie zwiększanie się sumy opadów zimowych (nie przełoży się to jednak na wzrost średniej grubości pokrywy śnieżnej) i zmniejszanie się ilości opadów letnich na południu. Możliwe zmiany w zakresie warunków anemologicznych nie są jednoznaczne; większość projekcji pokazuje nieznaczny wzrost średniej prędkości przepływu powietrza nad Morzem Bałtyckim. Temperatury ekstremalne minimalne (zimą) i maksymalne (latem) będą wzrastać szybciej niż średnie, co sugeruje zmniejszenie zakresu zmienności w sezonie chłodnym oraz jego zwiększenie latem. Jeżeli zaś chodzi o sam Bałtyk, scenariusze klimatyczne przewidują wzrost temperatury wody, zmniejszanie się pokrywy lodowej i spadek zasolenia będący pokłosiem zwiększonego opadu i odpływu rzecznego. Sezonowa struktura odpływu będzie modyfikowana przez zmiany w opadzie i szybsze topnienie śniegu.
Globalna zmiana poziomu morza a Morze Bałtyckie
Przewidywany przez specjalistów wzrost poziomu Morza Bałtyckiego waha się w granicach 0,6-1,1 m, ale predykcje te są obarczone dużą niepewnością. W ostatnich latach pojawiło się kilka publikacji, których autorzy sugerują, że wzrost poziomu morza w XXI wieku może być znacznie niedoszacowany. Europejska Agencja Środowiskowa (EEA) w raporcie z 2020 roku wskazuje, że przy założeniu szybszej dezintegracji czap polarnych wzrost poziomu mórz w Europie na koniec XXI wieku może wynieść nawet 2,4 m. Ponieważ obserwowane dla Bałtyku trendy są zgodne ze zmianami globalnymi, również w tym akwenie można się spodziewać większych wzrostów. Co istotne, wraz ze wzrostem poziomu Morza Bałtyckiego zwiększa się częstość występowania na nim wezbrań sztormowych. Zjawisko to może być w najbliższych dziesięcioleciach głównym zagrożeniem naturalnym dla polskiego wybrzeża. Obecnie obserwowane tempo zmian poziomu Bałtyku wynosi od 1,82 cm/10 lat w Świnoujściu do 2,12 cm/10 lat we Władysławowie.
Największym problemem człowiek?
Znaczny udział przemysłu i rolnictwa w gospodarce krajów zlewiska Bałtyku, jak również mało intensywna wymiana wód z Oceanem Atlantyckim sprawiają, że Morze Bałtyckie jest szczególnie narażone na antropopresję, zwłaszcza w postaci eutrofizacji. Szacuje się, że obecnie na powierzchni około 49 tys. km2 występują niedobory tlenu w warstwie przydennej, a niektóre prognozy mówią o możliwości podwojenia się tego obszaru. Analiza poszczególnych akwenów Bałtyku jednoznacznie wskazuje na znaczne pogorszenie się warunków środowiskowych w niemalże wszystkich rejonach morza. Zważywszy na niewielkie możliwości samooczyszczania się Bałtyku, obraz ten nie napawa optymizmem, a zachodzące zmiany należy uznać za dramatycznie niebezpieczne.
Bałtyk i jego środowisko czekają zmiany – w przypadku termiki i poziomu morza będą to zmiany niemal pewne. Większość analiz wskazuje na zwiększająca się rolę antropopresji w basenie Morza Bałtyckiego, co w połączeniu ze spodziewaną zmianą klimatu oznacza dalszy wzrost zagrożenia eutrofizacją. Niewielkie zasolenie, słaba wymiana wód z otwartym oceanem i nasilenie antropopresji przy braku działań mitygacyjnych może się skończyć powstaniem cieplejszego niż obecnie morza, jednak znacznie silniej zanieczyszczonego. Wizję transformacji Morza Bałtyckiego w coś na kształt Adriatyku możemy włożyć między bajki.
[i] Tarcza kontynentalna na północy kontynentu europejskiego, obejmująca tereny południowej Norwegii, Szwecji, Finlandii i Półwyspu Kolskiego (Rosja).
Zdjęcie główne: Jaanus Jagomagi | Unsplash.
Michał Marosz
Doktor nauk o Ziemi w zakresie geografii, absolwent Uniwersytetu Gdańskiego. Z IMGW-PIB związany w latach 2009-2014 i od 2019 roku do dziś. Jego zainteresowania naukowe obejmują analizę przejawów współczesnej zmiany klimatu w regionie atlantycko-europejskim oraz wykorzystanie narzędzi uczenia maszynowego w analizach klimatologicznych; podejmuje tematy dotyczące zarówno klasyfikacji pól zmiennych geofizycznych z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych, jak i zastosowania uczenia maszynowego w zagadnieniach statystyczno-empirycznego downscalingu. Autor kilkudziesięciu recenzowanych publikacji. Wykonawca w międzynarodowych i krajowych projektach naukowych.
