ТОПЕНЕ НА ПОЛЮСИТЕ: ЕВОЛЮЦИЯ, ПРИЧИНИ, ПОСЛЕДСТВИЯ, РЕШЕНИЯ - ОКОЛЕН СВЯТ - 2025

В топенето на полюсите или размразяването е загубата на масата на лед в краищата на планетата, в резултат на глобалното затопляне. В този смисъл беше отбелязано, че в северния полюс (Арктика) морският лед е намалял, а в Антарктида (южния полюс) ледниковият лед намалява със скорост 219 000 милиона тона годишно.

Ледът, открит на двата полюса, е от различно естество и Арктика е предимно морски лед, докато Антарктида е континент, покрит с ледников лед. Морският лед е замръзнала морска вода, а ледниковият лед е продукт на уплътняване на слоеве сняг на сушата.

Арктическа ледена шапка. Източник: НАСА

Когато морският лед се стопи, той не повишава нивото на водата, докато ледниковият лед, бидейки над сухопътната маса, изтича в морето и може да повиши нивото му. От друга страна, топенето на полюсите генерира промени в температурата на водата, като се отразява на екологията на района и циркулацията на големи океански течения.

Топенето на полюсите се причинява от повишаването на температурата на атмосферата, морето и сушата. Температурата на планетата се повишава като следствие от развитието на индустриалната революция от средата на 18 век.

По същия начин са обезлесени големи участъци земя за изграждане на фабрики, градове и разширяване на земеделието, за да се генерира повече храна. Следователно емисиите на CO2 в атмосферата са се увеличили и фиксирането му от растения, корали и планктон е намаляло.

Атмосферният CO2 е парников газ, който допринася за повишаване на средната температура на планетата. Това промени естествения баланс и генерира топенето на световния морски лед и ледниците.

Последиците от топенето на полюсите могат да бъдат много сериозни, тъй като метеорологичните процеси и движението на морските течения са променени.

Сред възможните решения за избягване на топенето на стълбовете е намаляване на емисиите на парникови газове, като CO2, метан и азотен диоксид. По същия начин обезлесяването на горите и замърсяването на океаните трябва да бъдат намалени.

За целта е необходим устойчив модел, основан на чиста енергия с ниско потребление и в баланс с природата.

Еволюция от XVIII век (Индустриална революция) до наши дни

Палеоклиматичните изследвания (на древния климат), направени на двата полюса, показват, че по време на 800 000 години не е имало промени в естествените цикли на отопление и охлаждане. Те се основаваха на концентрации на CO2 от 180 ppm (части на милион) в студена фаза и 290 ppm в гореща фаза.

В средата на деветнадесети век обаче започва да се забелязва увеличение на концентрацията на атмосферен CO2, надхвърляща границата от 290 ppm. Това доведе до повишаване на средната температура на планетата.

Индустриалната революция

Социално-икономическата експанзия на Европа започва около 1760 г. в Англия и се разпространява в Америка, известна е като Индустриалната революция. Това развитие е причина за увеличаването на концентрацията на CO2 поради изгарянето на изкопаеми горива, особено на въглища.

Първа индустриална революция: въглища

Енергийната база на началната фаза на индустриалната революция беше въглищата, съчетани с поредица от научни открития и промени в социалната структура. Сред тях се откроява използването на машини, чийто източник на енергия се нагрява пара чрез изгаряне на въглища.

В допълнение, въглищата се използват за производство на електроенергия и в стоманодобивната промишленост. По този начин започна дисбалансът в световния климат, който по-късно ще се отрази на различни екологични проблеми.

Нефт и газ

Счита се, че изобретяването на двигателя с вътрешно горене и използването на нефт и газ довело до втора индустриална революция между края на 19 и началото на 20 век. Това доведе до ускорено увеличение на добавения CO2 в атмосферата в резултат на човешки дейности.

20 век: скок в концентрацията на CO2

До средата на 20 век индустриалното развитие обхваща по-голямата част от планетата и концентрациите на CO2 започват да нарастват с ускоряващи се темпове. През 1950 г. концентрацията на CO2 надвишава 310 ppm и до края на века достига 380 ppm.

Топящите се ледени шапки

Топящ се ледников лед в Антарктида. Източник: Винсент ван Цайст

Сред многото последствия от икономическата революция се откроява топенето на морски и сухоземен лед. Счита се, че Антарктида е загубила три милиарда тона лед от 1992 г. насам.

Тази загуба се ускори през последните шест години, която се оценява средно на 219 000 милиона тона годишно.

През 2016 г. температурата на Арктика се повиши с 1,7 ºC и за 2019 г. се изчислява, че ледът на северния полюс е покрил само 14,78 милиона квадратни километра. Това е 860 000 квадратни километра под максималната средна стойност, регистрирана между 1981 и 2010.

Причини

Топенето на полюсите е продукт на повишаването на температурата на планетата, известно като глобално затопляне. Проучване, проведено от NSIDC (Националния център за данни за сняг и лед в САЩ) през 2011 г., изчисли, че температурата на Арктика се е увеличила между 1 до 4 ° C.

От друга страна, НАСА посочи, че средната температура се е увеличила с 1,1 ºC в сравнение с периода 1880/1920 г. (1,6 ºC на сушата и 0,8 ºC в морето). Има две основни причини за повишаване на глобалната температура:

-Увеличаване на емисиите на CO2

Естествен цикъл

Според палеоклиматични проучвания, през последните 800 000 години на планетата са настъпили около 8 ледникови периода. Тези периоди на ниски температури се редуват с топли периоди и това редуване съвпада с колебанията в концентрацията на CO2 в атмосферата.

Тези вариации са продукт на естествен механизъм, основан на доставката на CO2 в атмосферата чрез вулканични изригвания и улавянето му от растежа на корали в топли плитки морета.

Изчислено е, че в топлите периоди са достигнати концентрации от 290 ppm CO2, а в студени - 180 ppm CO2.

Парников ефект

От друга страна, CO2 действа като парников газ, тъй като предотвратява изхода на топлинна радиация от Земята в космоса. Това води до повишаване на температурата на планетата.

Изкуствен цикъл

От средата на 19 век този естествен цикъл на отопление и охлаждане започва да се променя поради човешки дейности. В този смисъл до 1910 г. концентрацията на CO2 е достигнала 300 ppm.

През 1950 г. нивото на въглеродния диоксид достига 310 ppm, през 1975 г. е 330 ppm, а в края на 20 век 370 ppm.

Основната причина за това увеличаване на концентрацията на CO2 в атмосферата се дължи главно на изгарянето на изкопаеми горива (въглища и нефт). По този начин в атмосферата се отделят големи количества CO2, улавяни от растенията преди милиони години.

-Намаляване на въглеродните мивки

Растителните маси, планктон и корали фиксират въглерода в процесите им на развитие чрез извличане на CO2 от атмосферата. Следователно те се държат като поглъщащи въглерод, като го правят част от структурите на тялото им.

Унищожаването на горите и замърсяването на моретата, причиняващи смъртта на коралите и намаляването на планктона, намаляват скоростта на фиксиране на въглерод.

Горите

Горите са намалени с 436 000 км2 в Европа от 1850 г. и са заменени от градове, индустрии, селскостопански полета или гори от плантации с еднородност на видовете.

Загубата на растителна покривка повишава температурата с 0,23 ºC в засегнатите райони поради увеличеното въздействие на слънчевата радиация върху земната повърхност. Албедо ефектът на гората (способността да отразява слънчевата радиация) е 8 и 10% и когато те бъдат изсечени, този ефект се губи.

От друга страна, когато възникнат вегетационни пожари, в растителната маса се отделя фиксиран въглерод, който също се натрупва в атмосферата. На това изображение можете да видите обезлесяването в район на Амазонка:

Океаните

Замърсяването на океана причинява подкисляване на морските води и се отлагат токсични вещества, които са причинили смъртта на около 50% от коралите. В допълнение, това подкиселяване може да повлияе на планктона, който улавя по-голямата част от въглерода.

Дупка в озоновия слой

Озоновият слой е натрупване на тази форма на кислород (O3) в горните слоеве на стратосферата. Озонът намалява количеството на ултравиолетовата радиация, която прониква в Земята, което спомага за поддържане на температурата и предотвратява вредното въздействие на тази радиация.

През 1985 г. учените откриват дупка в озоновия слой над Антарктида, която представлява важен фактор за топенето на леда в тази зона. Това се причинява от различни газове, отделяни в атмосферата в резултат на човешки дейности като хлорофлуоровъглеводороди (CFC).

Последствия

Увеличаването на концентрацията на парникови газове в атмосферата поражда повишаване на температурата. Следователно топенето на полюсите е причинено от сериозни глобални последици:

-Нарастващо морско равнище

Непосредствената последица от топенето на ледника е повишаването на морското равнище. Например, ако целият лед на Антарктида се стопи, морското равнище би се повишило до 70 m.

Ако това се случи, голяма част от крайбрежните градове ще бъдат наводнени и екологията на големи площи може да бъде променена. В Антарктида има 13 979 000 км2 замръзнала повърхност на сушата и ледниковите зауствания в района са се удвоили между 2002 и 2006 г.

В Арктика ледниковият лед, който може да причини повишаване на морското равнище, се намира в Гренландия. Други арктически райони с ледников лед включват Канадския архипелаг, руските арктически острови, архипелага Свалбард и Джан Майен и континенталния арктически регион.

-Ерозия на арктическите брегове

Разтопен айсберг в Кейп Йорк (Гренландия). Източник: Brocken InagloryТози образ е редактиран от потребител: CillanXC

Арктическият кръг обхваща бреговете на: Гренландия, Канада, САЩ, Исландия, Норвегия, Швеция, Финландия и Русия. Тези брегове са известни като меки брегове, защото не са съставени от скалист субстрат, а от вечна замръзване.

Глобалното затопляне причинява разтопяване на вечната вена и оставя долната структура, изложена на ерозия. Зоните, които са най-засегнати от ерозия, са Лаптев, Източен Сибир и морето Бофорт в Аляска, в които бреговете им вече представляват загуба до 8 метра.

Също така, топенето на вечна замръзване освобождава големи количества CO2 и метан, които се улавят в слоевете от замръзнал сняг.

-Създаване на атмосферни модели

С повишаването на морското равнище изпарението се влияе и затова много метеорологични събития се променят. Това може да има различни последици:

Промяна на моделите на атмосферна циркулация и океански течения

Океанската температура може да бъде повлияна от включването на маси от стопила вода (по-топла от течната морска вода) от топенето на полюсите. Това може да повлияе и на нормалния ход на океанските течения.

В случай на топенето на арктическия лед ще се засегне Гълфстрийм. Този ток премества голямо тяло с топла вода от Мексиканския залив към Северния Атлантически океан.

Следователно топлинните режими могат да бъдат променяни и да генерират по-топъл въздух в Арктика и Централна Америка и по-хладен въздух в Северозападна Европа.

Увеличаване на честотата на редуване на горещо студено

Топлинните вълни, редувани със студени вълни, стават все по-чести в целия свят. В случая на топлинните вълни се счита, че те се появяват в по-малки и по-малки интервали и с по-голяма продължителност.

Увеличени валежи

С потапянето на полярния лед масата на течната вода се увеличава и повишаването на температурата влияе върху изпарението. Вследствие на това се увеличават валежите, които могат да бъдат все по-проливни и да се появяват по-хаотично.

Ерозия и опустиняване

Увеличаването на проливни валежи и по-голямата честота на редуване между студени и топли вълни, могат да доведат до увеличаване на ерозията на почвата.

Намаляване на водните ресурси

Полярният лед е най-големият резервоар на сладка вода на земята. По такъв начин, че топенето и смесването му с морска вода представлява значителна загуба на питейна вода.

-Влияние върху биоразнообразието

Топенето на морски лед в Северния ледовит океан и на вечна замръзване по бреговете му влияе негативно върху жизнените навици на видовете, разположени в тези райони. Освен това климатичните промени, които топенето на полюсите в световен мащаб води отрицателно, влияят върху биоразнообразието на планетата.

Растителността

Видовете тундра, като лишеи и мъхове, са засегнати от промяната на моделите на замръзване и размразяване през годината. От друга страна, топенето на Арктика позволява на видове от по-топли ширини да нахлуят в тундрата и да изместят местните видове.

Полярните мечки

Полярна мечка в Свалбард (Норвегия). Източник: Arturo de Frias Marques

Полярните мечки са животни, които живеят, ловуват и се размножават на лед на Арктика и са емблематичен случай. Драстичното намаляване на морския лед през лятото заплашва популацията им, разпръснати из Аляска, Канада, Гренландия, Норвегия и Русия.

В момента се изчислява, че в целия регион има по-малко от 25 000 екземпляра полярни мечки. Тези животни ловуват тюлени през зимата и пролетта, за да натрупат запаси от мазнини, които им позволяват да оцелеят през лятото.

През по-топлия период полярните мечки имат по-големи трудности при лова на тюлените, тъй като се движат по-лесно. От своя страна през зимата те са принудени да се приземят, когато мечките могат по-лесно да ги хванат.

Топенето на стълбовете води до намаляване на леда и той също се топи по-рано през сезона. Това води до това, че полярните мечки могат да ловуват по-малко тюлени и следователно е по-малко вероятно да оцелеят.

Карибуто

През последните десетилетия популациите от карибу са намалели с 50% поради повишаването на температурата. Следователно моделът на топене на реките, които бележат миграционните им цикли, е променен.

Всичко това насърчава нахлуването на растителност от по-топлите земи, което измества мъховете и лишеите, които са храната на този вид.

-Промени в начина на живот и културни загуби

Ненецът

Те са сибирска етническа група, чийто източник на живот са стадата от елени, от които те получават храна, дрехи, подслон и транспорт.

Северните елени пасат главно мъх и лишеи, характерни за тези арктически райони, които са намалени от повишаването на температурата.

инуитите

Това е етническа група, която обитава бреговете на Аляска и традиционно зависи от риболова и лова на тюлени, китове и полярни мечки.

Въпреки това, с глобалното затопляне, морският лед се оттегля и населението на дивеча се мести на друго място. Следователно традиционните знания и начин на живот на тези общности се губят.

От друга страна, в тези райони започват да се появяват видове като сьомга и робини, които не са част от инуитската култура.

Самите

Това е етническа група, произхождаща от арктическите брегове на Норвегия, която е посветена на пастирските елени, което представлява основата на нейната култура. Северните елени мигрират до брега преди размразяването на реките, но моделите им на поведение се променят от топенето на полюсите.

Solutions

Намаляване на емисиите на парникови газове

За да се спре топенето на полюсите, е необходимо драстично намаляване на емисиите на парникови газове. Това намаление трябва да е по-високо от целите, установени (и не са напълно изпълнени) в Протокола от Киото.

Този протокол е част от Рамковата конвенция на ООН за изменението на климата (UNFCCC). Той беше договорен в Киото, Япония, през 1997 г. и определя квоти с цел намаляване на емисиите на парникови газове.

Икономическите интереси на страните, които генерират най-много емисии, са повлияли на спазването на Протокола от Киото.

Лесовъдство и защита на горските масиви

Допълнителната мярка за намаляване на емисиите е опазване на съществуващите гори и увеличаване на покритата от тях площ. Най-големите разширения на горите обаче са в развиващите се страни, които имат планове за разширяване, които водят до масово обезлесяване.

Развитите страни имат много малки горски масиви, тъй като те бяха обезлесени по време на създаването на Индустриалната революция.

Контрол на замърсяването на моретата

Моретата са основната мивка на въглерод чрез корали, планктон и риба, улавяйки около 50% от атмосферния въглерод. Поради тази причина е от съществено значение да се гарантира баланс на океана и да се намали замърсяването на морските води, главно с пластмаса.

Геоинженерството

Някои учени предложиха геоинженерни алтернативи, като инжектиране на серни аерозоли в полярната стратосфера, за да се генерира глобално засенчване.

Серните аерозоли намаляват навлизането на слънчевата радиация и следователно охлаждат Земята, но това може да повлияе на изпаряването и да намали валежите в някои райони.

Препратки

1. Арктическа програма (2019). Карта за отчет на Арктика: Актуализация за 2018 г. Ефектите от устойчивото загряване на Арктика продължават да нарастват. Взета от arctic.noaa.gov
2. Becher M, Olofsson J, Berglund L и Klaminder J (2017). Намалено криогенно смущение: един от потенциалните механизми зад вегетационната промяна в Арктика. Полярна биология 41: 101–110.
3. Eraso A и Dominguez MC (Виждано на 11/11/2019). Размразяването в Арктика и Антарктида. Плейстоцен ледникови периоди и текущо глобално затопляне.

   Взето от antarkos.org.uy.- Huettmann F (Ed.) (2012). Защита на трите полюса. Springer. Ню Йорк, САЩ. 333 стр.

4. Pacheco-Pino S и Valdés-Cavieres C (2012). Екологичен ефект от топенето на Арктика и въздействието му върху туризма. Междуамериканско списание за околна среда и туризъм (RIAT) 8: 8-16.
5. Rasch, PJ; Tilmes, S.; Турски, РП; Robock, A.; Оман, L.; Chen, C.; Стенчиков, Г.Л.; Garcia, RR (2008). „Преглед на геоинженеринга на климата с помощта на стратосферни сулфатни аерозоли“. Философски сделки на Кралското общество в Лондон. Серия А, Математически и физически науки. 366 (1882): 4007–4037.
6. Wigley TML (октомври 2006 г.). Комбиниран подход за смекчаване / геоинженеринг за стабилизиране на климата. Наука 314: 452–454.