System ziemski jest złożoną siecią zrównoważonych i skalibrowanych zmian; strumieni i puli, procesów i zmian, popychania i przyciągania. To tak, jakby prawie wszystko na planecie było częścią jakiegoś cyklu, od sezonowych zmian pogody na półkulach, przez roczne cykle bioproduktywności, po migrację zwierząt między kontynentami.
Jednym z dobrze znanych cykli jest cykl lodu morskiego. Każdej zimy na półkuli północnej woda morska zamarza, gdy Arktyka pogrąża się w ciemności, tworząc ogromną taflę lodu, która pokrywa miliony kilometrów morza. Latem lód ten topnieje, podczas gdy morze wokół Antarktydy zamarza. Ludzie zawsze rozumieli ten podstawowy proces, ale od niedawna bardziej zrozumiałym zjawiskiem jest wpływ zmian klimatu na ten cykl.
Z pewnością lód morski w Arktyce i na Antarktydzie jest cofa się z roku na rok. Niektóre lata odbiegające od normy charakteryzują się znacznie większą lub znacznie mniejszą ilością lodu, ale trend jest wyraźny, a suma ilości lodu morskiego na Ziemi spada od końca XX wieku. Zmiany klimatu mogą sprawić, że Arktyka “wolną od lodu” już w latach trzydziestych XX wieku, choć niektóre badania sugerują, że może to potrwać dłużej, w zależności od zdolności świata do osiągnięcia celów w zakresie łagodzenia zmiany klimatu.
Dokładny czas utraty lodu morskiego jest dyskusyjny, ale jest jeszcze jedna kwestia, która jest często sporna, często przez tych, którzy nie są przekonani o powadze zmian klimatu: czy ma znaczenie, czy cały lód morski zniknie? Kogo to obchodzi?
Klasyczny argument
Istnieją dwa podstawowe fakty dotyczące geofizyki, które należy tutaj wyjaśnić:
Po pierwsze, jak już wspomniano, lód morski to zamarznięta woda morska. Kiedy ilość lodu morskiego wzrasta, ilość wody morskiej z konieczności maleje. Wszystko to oznacza, że masa systemu woda-lód jest funkcjonalnie taka sama z roku na rok, niezależnie od tego, ile lodu faktycznie się tworzy.
Po drugie, lód morski jest wyporny. Ma mniejszą gęstość niż woda w stanie ciekłym, więc będzie unosić się na jej powierzchni. Ze względu na zasadę Archimedesa, lód wyprze masę wody równą masie lodu.
Połączenie tych faktów oznacza, że, ogólnie rzecz biorąc, zamarzanie i rozmarzanie lodu morskiego nie będzie miało żadnego wpływu na wzrost poziomu morza.
To intuicyjne, prawda? Ilość lodu morskiego w ciągu roku, nawet w czasach przed zmianą klimatu, różni się o miliony kilometrów kwadratowych. Względna ilość utraconego lodu morskiego jest niewielka w porównaniu do sezonowego strumienia.
Oznacza to, że utrata lodu morskiego nie jest istotną konsekwencją ocieplenia planety. Topnienie lodu morskiego jest z pewnością objawem globalnych zmian, ale jest to jedynie wskaźnik; indeks zmieniającego się klimatu i nic więcej.
Aby być uczciwym, w tym argumencie jest trochę prawdy. Jeśli weźmiemy pod uwagę poziom morza i topnienie lodu morskiego w próżni, prawdą jest, że recesja lodu nie będzie miała dużego wpływu. Rzeczywiście, mniej oblodzone regiony polarne mogą przynieść pewne wymierne korzyści; może to sprawić, że znacznie większa część Arktyki będzie żeglowna przez cały rok, pomagając historycznym “portom zimnej wody” w rozwoju ich gospodarek i czyniąc globalną żeglugę bardziej wydajną i zużywającą mniej paliw kopalnych.
Istnieje jednak rażący problem z taką interpretacją nauki: nic w systemie ziemskim nie istnieje w próżni. Każda zmiana w hydrosferze ma daleko idący wpływ na wszystkie aspekty dynamicznej Ziemi.
Formy życia zależne od lodu
Ewolucja to potężna i niesamowita siła. W ciągu długiej historii naturalnej organizmy dostosowują się i wykorzystują prawie każde środowisko, od najbardziej suchych pustyń po najgłębsze części oceanu.
W rezultacie organizmy, które żyły przez wiele tysięcy lat w lodowatych warunkach przybrzeżnych i morskich, przystosowały się nie tylko pomimo rocznego cyklu lodu morskiego, ale stały się od niego zależne. Istnieje niezliczona liczba gatunków polarnych, które włączyły lód morski do swojego cyklu życia.
Proszę wziąć pod uwagę ukochanego pingwina cesarskiego, słynnego nielotnego ptaka morskiego sklasyfikowanego przez IUCN jako bliski zagrożenia. Jeden z dwóch prawdziwie endemicznych pingwinów antarktycznych, cesarz ma unikalny cykl życia, który wymaga od niego rozmnażania się na zimowym lodzie morskim – głównie ze względu na ochronę lodu morskiego przed drapieżnikami morskimi i jego przydatność jako platformy do polowania na zdobycz w morzu. Cofający się lód morski sprawi, że rozmnażanie się populacji cesarskich na Antarktydzie będzie coraz trudniejsze. Przełomowe badanie z 2021 r. ujawniło, że prawie wszystkie gatunki pingwinów cesarskich znikną do 2100 roku, przy czym utrata lodu morskiego jest wymieniana jako główna przyczyna.
Podobnie jest z innymi charyzmatycznymi gatunkami megafauny biegunów: fokami, morsami, niedźwiedziami polarnymi, nie wspominając o wielu mniej znanych gatunkach.
Te organizmy są specjalistami. Ewoluowały do bardzo specyficznego siedliska. W wielu przypadkach nie ma substytutu dla pierwotnego siedliska, w którym żyło dane zwierzę. Jeśli lód morski nadal będzie się zmniejszał do poziomu “wolnej od lodu” Arktyki lub Antarktydy, gatunki te zostaną zniszczone.
W tym miejscu należy podkreślić, że utrata lodu morskiego jest bezpośrednią konsekwencją globalnych emisji. Gatunki te nie są niszczone przez złą politykę lokalną, wylesianie lub inne przyczyny na małą skalę. Zanik lodu morskiego na całym świecie jest kwestią ogólnoświatową, która wymaga ogólnoświatowych rozwiązań.
Każdy, kto zna się na ekologii wie, że utrata nawet jednego lub dwóch gatunków w ekosystemie może mieć katastrofalne skutki.
Morze, klimat i lód
Jeśli wrzuci Pan kilka kostek lodu do miski z lodem i pozwoli im się stopić, system się nie zmieni; to tylko statyczny kawałek wody, który kiedyś miał fazę stałą, a teraz zniknął.
Po cichu jednak ocean nie jest miską wody. Jest to niezwykle skomplikowana seria zbiorników biogeochemicznych, wchodzących w interakcje z atmosferą, biosferą i kriosferą.
Lód morski znajduje się w morzu. Morze znajduje się obok lądu. W rzeczywistości lód morski znajduje się tuż obok lodu lodowcowego na lądzie i działa jak izolator. Większa ilość zimnej masy upakowanej razem zwiększa bezwładność cieplną całego systemu – sprawia, że lodowce są mniej podatne na topnienie.
To ważne rozróżnienie. Lód lodowcowy znajduje się na lądzie. Jeśli nie jest izolowany przez lód morski, stopi się. To to woda, która przedostanie się do oceanu i spowoduje wzrost poziomu morza. Chociaż topnienie lodu morskiego nie przyczynia się bezpośrednio do wzrostu poziomu mórz, pośrednio jest jednym z głównych czynników chroniących przed nim.
Lód morski ma jeszcze bardziej bezpośredni wpływ na klimat. Lód silnie odbija światło. W rezultacie albedo odbija ogromne ilości energii słonecznej z powrotem w przestrzeń kosmiczną. W erze, w której ludzkość stara się zminimalizować ilość dodatkowej energii, która dostaje się do systemu klimatycznego, zachowanie milionów kilogramów kwadratowych lodu morskiego ma kluczowe znaczenie. Świat z malejącym lodem morskim jest podstawą efektu kuli śnieżnej; pętli sprzężenia zwrotnego, w której zwiększona energia powoduje zanikanie lodu, co z kolei pozwala na wprowadzenie jeszcze większej ilości energii do systemu.
Połączona Ziemia
Nic w systemie ziemskim nie dzieje się w próżni. W szerokim sensie wszystko, co się dzieje, wpływa na wszystko inne. Zmiana klimatu jest tak fascynującym i dalekosiężnym problemem, że społeczność naukowa wciąż nie jest w stanie go w pełni zrozumieć. Niektóre konsekwencje zmian klimatu będą miały ogromny wpływ na ludzkość i biosferę. Inne będą miały mniejszy wpływ. Jeszcze inne konsekwencje będą wydawać się nieistotne, ale ostatecznie będą miały znaczący wpływ na przyszłość naszej planety. Pomimo dziesięcioleci badań, nauka wciąż nie wie wszystkiego na temat globalnych zmian.
Zwolennicy ochrony środowiska muszą zachować szczególną ostrożność podczas omawiania konkretnych skutków zmian klimatu. Nawet w 2023 r. nadal istnieje wiele interesów finansowych, które chętnie forsują każdą narrację, która dyskredytuje narrację lub w inny sposób łagodzi postrzeganie wpływu ocieplającej się planety. Chociaż prawdą jest, że topnienie lodu morskiego nie wpływa na poziom mórz, sprowadzanie tego dyskursu do tak prostych terminów może być nieproduktywne i potencjalnie szkodliwe. Globalne zmiany są wielorakie, a ich skutki są w pierwszej kolejności odczuwalne na biegunach.