Strażnicy klimatu

Lodowce są kluczowym źródłem wody na Ziemi. Z ich zasobów korzysta obecnie blisko połowa populacji świata. Niestety to również jedne z najwrażliwszych na zmianę klimatu ekosystemów. Do 2050 roku może zniknąć nawet co trzeci lodowiec, znajdujący się w obszarze wpisanym na listę światowego dziedzictwa UNESCO. Ograniczenie globalnego ocieplenia poniżej 1,5 st. Celsjusza mogłoby uratować większość z nich.

AUTOR: Rafał Stepnowski, IMGW-PIB

Lód pokrywa zaledwie 10 proc. powierzchni naszej planety, ale ma niebagatelne znacznie dla podtrzymania życia na Ziemi. Z jednej strony największe lodowce świata (lądolody) – na Antarktydzie i Grenlandii – regulują cyrkulację oceaniczną oraz schładzają atmosferę, odbijając światło słoneczne, z drugiej naturalne „wieże ciśnień”, czyli lodowce górskie –zasilają m.in. wielkie rzeki Azji, zapewniając miliardom ludzi wodę do picia i umożliwiając produkcję żywności oraz energii. Z tego względu monitorowanie lodowców dostarcza jednych z najcenniejszych informacji na temat obecnego stanu klimatu oraz możliwych scenariuszy w przyszłości. Dzięki obserwacjom satelitarnym oraz lokalnym pomiarom wiemy, że właściwie na całym świecie lodowce tracą miliardy ton lody każdego roku, co jest jednym z niezaprzeczalnych dowodów na globalne ocieplenie.

Miernik klimatu

Lodowiec to tak naprawdę masa poruszającego się lodu, który rozwija się, gdy śnieg nagromadzony w obszarach polarnych lub wysokogórskich zagęszcza się i rekrystalizuje. Procesy te zachodzą powoli – przez setki i tysiące lat – a rozmiar lodowca zmienia się w zależności od ilości lodu, jaką jest on w stanie „utrzymać”. Dlatego każdego roku lodowce przybierają na masie w tzw. strefie akumulacji (na skutek opadów śniegu) i tracą swoją objętość w tzw. strefie ablacji (w wyniku topnienia bądź cielenia się gór lodowych w przypadku lodowców kończących się w morzu).

Równowaga między akumulacją a ablacją to bilans masy lodowca. Jeśli akumulacja jest większa niż ablacja, wówczas bilans ten jest dodatni i lodowiec się rozwija, przy bilansie ujemnym obserwujemy cofanie się lodu. Monitorowanie położenia końcowego odcinka lodowca pozwala analizować jego dynamikę, a dzięki obserwacjom satelitarnym oraz badaniom lodu i zestawieniu tych danych z informacjami o poszczególnych elementach klimatologicznych naukowcy mogą badać tempo zachodzącej zmiany klimatu. Bowiem wzrost globalnej temperatury powietrza po pierwsze przyśpiesza topnienie lodu lodowcowego, a po drugie zmienia przestrzenny i czasowy rozkład opadów śniegu, bez których lodowiec nie może „rosnąć”.

UNESCO bije na alarm

Ponad 18 tys. – tyle lodowców zidentyfikowano w 50 obszarach wpisanych na listę obiektów dziedzictwa kulturowego i dziedzictwa naturalnego o „wyjątkowej powszechnej wartości” dla ludzkości (UNESCO). Ich powierzchnię szacuje się na ok. 66 tys. km², co stanowi prawie 10 proc. zlodowaconego obszaru Ziemi. Badania naukowe przeprowadzone na podstawie danych satelitarnych wskazują, że od 2000 roku „lodowce UNESCO” cofają się w coraz szybszym tempie. Ten topniejący lód odpowiada za prawie 5 proc. obserwowanego globalnego wzrostu poziomu mórz, a każdego roku tracimy zasoby równe łącznemu zużyciu wody we Francji i Hiszpanii.

Wraz ze wzrostem średniej globalnej temperatury powietrza zwiększa się ilość wód roztopowych wytwarzanych przez lodowce. Jednak ta zależność nie jest stała. Po osiągnięciu pewnego punkt szczytowego, roczny odpływ wody zmniejsza się, ponieważ lodowiec kurczy się do rozmiarów, w których nie jest już w stanie wytwarzać dużej ilości wody z roztopów. Jeżeli Ziemia będzie się dalej ocieplać, a lodowce cofać, pierwszym negatywnym następstwem będzie utrata zasilania rzek i wód podziemnych w okresach suszy i upałów. Takie zjawisko ma już miejsce (bądź oczekuje się jego wystąpienia w ciągu dekady) w przypadku wielu małych lodowców w Andach, Europie i zachodniej Kanadzie. W Himalajach roczny odpływ wody z lodowców będzie wzrastał do około 2050 roku, po czym nastąpi systematyczny spadek.

Chociaż lodowce na całym świecie cofają się, nie wszystkie z nich tracą masę w tym samym względnym tempie. Jeśli chodzi o obszary z listy UNESCO, najszybciej proces ten zachodzi w przypadku małych lodowców (poniżej 10 km²), które raptownie reagują na zmianę klimatu. Tam wskaźniki utraty lodu wzrosły w okresie od początku XXI wieku do końca 2010 roku ponad dwukrotnie. Najbardziej dramatyczne straty notuje się w azjatyckich pasmach górskich, ale są też miejsca, gdzie tempo topnienia lodowców spada, np. w zachodniej Kanadzie i Stanach Zjednoczonych oraz w pobliżu Arktyki. Spowolnienie w rejonie arktycznym jest związane z tamtejszymi anomaliami pogodowymi, które spowodowały zwiększone opady śniegu i ochłodzenie wód oceanicznych pod koniec 2010 roku. Ostatnie badania wskazują, że również i tam od 2020 roku topnienie lodowców przyśpiesza.

Skutki „wielkiej odwilży”

Zmniejszanie się zasilania z topnienia lodowców ma negatywny wpływ na produkcję rolną i bezpieczeństwo żywnościowe, a w niedalekiej przyszłości może również powodować niedobory wody w gęsto zaludnionych regionach, których gospodarka opiera się na tych zasobach. Prognozy wskazują również na problemy mogące wystąpić w sektorze energetyki. Ekspertyzy wykonane dla jednej z największych elektrowni wodnych w Peru (Canon del Pato) pokazują, że w przypadku całkowitego zniknięcia tamtejszych lodowców produkcja energii może zmniejszyć się nawet o 15 proc. Ale topniejący lód, to nie tylko kłopoty dla gospodarki i ludzi.

Przeobrażanie się lodowców prowadzić będzie również do zmian zasięgu wielu gatunków roślin i zwierząt, które będą musiały adoptować się do zmienionych warunków siedliskowych. Innym zagrożeniem są jeziora polodowcowe. Co prawda dostarczają one ważnych usług ekosystemowych i mogą pozytywnie wpływać na lokalne zasoby wodne, jednak przy nadmiernym zasilaniu lub przerwaniu brzegów istnieje poważne ryzyko ich przelania i powstania gwałtownych powodzi glacjalnych. W ich trakcie dochodzić może nie tylko do zalania wodą, ale także do uwolnienia znacznych ilości osadów o różnej frakcji, które mogą uszkadzać kluczową infrastrukturę w dolnym biegu rzeki.

W wyniku przyspieszonego topnienia lodowców do mórz dopływa coraz większa ilość słodkiej wody bogatej z związki mineralne, w wyniku czego woda oceaniczna ociepla się zwiększa swoją objętość. Ta kombinacja efektów odgrywa główną rolę w podnoszeniu się średniego poziomu morza. Dodatkowo topniejący  lód odsłania ciemne powierzchnie gruntu i skał, które pochłaniają większe ilości ciepła, co wzmacnia zjawisko globalnego ocieplenia.

Gdy stopnieją lody…

Ze względu na znaczenie lodowców w badaniach klimatycznych, w wielu ośrodkach badawczych na świecie opracowuje się modele ich ewolucji. Niestety niezależnie o tego, po które wyniki sięgniemy, wnioski dla przyszłych pokoleń są złe. We wszystkich scenariuszach emisji gazów cieplarnianych lodowce i generalnie ziemska pokrywa lodowa będą nadal topnieć, co pozostanie ważnym czynnikiem napędzającym wzrost poziomu mórz w XXI wieku. Przewiduje się, że lodowce i czapy lodowe, z wyjątkiem dużych polarnych pokryw lodowych, stracą w tym stuleciu około 30 proc. swojej masy w scenariuszu niskiej emisji gazów (odpowiadającym ociepleniu o 1,5 st.) oraz około 60 proc. w scenariuszu wysokiej emisji „business as usual” (wzrost temperatury o 4 st.). Jeśli zaś chodzi o lodowce z listy UNESCO, to te mniejsze, o powierzchni poniżej 10 km², mogą do roku 2050 prawie całkowicie zniknąć! Za niespełna 30 lat ostatnie lodowce Afryki (na Kilimandżaro, Mount Kenia i Rwenzori-Virunga) oraz inne kultowe miejsca w Europie i Ameryce Północnej, takie jak Dolomity (Włochy), Pireneje – Mont Perdu (Francja, Hiszpania), Yellowstone Park Narodowy i Park Narodowy Yosemite (Stany Zjednoczone Ameryki) po prostu przestaną istnieć. Jeśli będziemy nadal emitować tak dużo gazów cieplarnianych, jak obecnie, to do końca XXI wieku stracimy również część dużych lodowców (o powierzchni do 100 km²) o masie 8000 Gt – ilość równą objętości wody, która przykryłaby całą powierzchnię Brazylii warstwą 1 metra.

Tak dramatycznych efektów możemy jeszcze uniknąć. Ograniczenie wzrostu średniej globalnej temperatury powietrza oznacza zmniejszenie utraty masy lodu o ok. 30 proc. i zachowanie dla przyszłych pokoleń nawet dwóch trzecich wszystkich lodowców z listy UNESCO. Te wyniki podkreślają, jakie znaczenie dla światowego dziedzictwa i ochrony zasobów wodnych świata ma cięcie emisji gazów cieplarnianych. A znikające lodowce to kolejny przykład na to, jak zmiana klimatu odmienia oblicze naszej planety. Więc jeżeli wybierasz się na narty do Alle Isarco, to policz swój ślad węglowy i zacznij go ścinać.

Szczegółowy raport o stanie lodowców UNESCO znajdziecie tutaj https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000383551.

Zdjęcie główne: Ernesto Leon | Unsplash.

RAFAŁ STEPNOWSKI. Hydrolog. Autor publikacji na temat zmiany klimatu, bioróżnorodności i zagadnień środowiskowych. Redaktor naczelny magazynu “Obserwator” i magazynu online pod tym samym tytułem. Szef redakcji czasopisma naukowego “MHWM”. W Instytucie pracuje od 2008 roku. Przez pierwszą dekadę był koordynatorem wydawnictw. Od 2019 roku tworzy Zespół Komunikacji IMGW-PIB. Obecnie odpowiada za cały content pisany w instytucie.