Каковы последствия таяния льда в арктике?

Роль течений в Мировом океане

Океанические течения формируют климат на планете, распределяя тепло и холод, влагу и засуху. Если бы в океанах не было течений, на Земле не существовало бы умеренных климатических зон, северные районы Европы оказались покрыты вечными снегами, а саванны Африки и тропические леса Южной Америки превратились в выжженные солнцем пустыни. 

Другая важная роль, которую играют океанические течения, — обеспечение биологической жизни в водных системах. Глубинные течения поднимают питательные вещества со дна океана к поверхности, снабжая пищей многие виды морских существ. Кроме того, течения переносят на большие расстояния животных, икру, личинки и споры, способствуя размножению.

Ученые нашли важную причину таяния арктических льдов

13.02.21 07:50

Ученые из международного климатического проекта CLOUD выяснили, что одна из причин быстрого таяния арктических льдов — образование йодсодержащих облаков над Северным Ледовитым океаном. Ядрами конденсации для их образования служат частицы йода, выделяющегося из морской воды. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Низкие сплошные облака над Арктикой и Антарктикой способствуют потеплению этих регионов, блокируя отвод длинноволнового тепла от поверхности Земли.

Все облака в атмосфере Земли образованы аэрозолями, возникающими, когда к взвешенным в воздухе частицам прикрепляется водяной пар. Для образования облаков не имеет решающего значения, из чего состоят аэрозольные частицы — из пыли, кристаллов соли, молекул, выделяемых растениями, или продуктов человеческой деятельности типа сажи — важнее всего их размер: частицы аэрозоля становятся ядрами конденсации водяных капель при размере от 70 нанометров и выше.

Исследователи из консорциума CLOUD (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets), в который входят 21 научный институт, изучают, как как новые частицы аэрозоля образуются из газов-прекурсоров и продолжают расти в атмосфере.

Авторы обнаружили, что, помимо кристаллов соли, образующихся из морских брызг, и соединений серы типа диметилсульфида, выделяемого фитопланктоном, важную роль в образовании атмосферных аэрозолей играют соединения йода.

По мере того, как площадь морских льдов в Арктике сокращается, а поверхность открытой воды увеличивается, из моря поднимается все больше йодсодержащих паров. Каждый литр морской воды содержит 0,05 миллиграмма йода, и когда он попадает в атмосферу, под воздействием солнечного света и озона там образуются йодные кислоты.

При этом возникает петля положительной обратной связи: ускоренное образование йодных частиц приводит к большему количеству облаков, которые, в свою очередь, способствуют более быстрому таянию льда.

Для того, чтобы понять, как образуются аэрозольные частицы из йодсодержащих паров, ученые сконструировали в Европейском Центре ядерных исследований CERN в Женеве специальную экспериментальную камеру CLOUD, в которой воспроизвели атмосферные условия средних и арктических широт, включая космические лучи, моделируемые пучком элементарных частиц.

Результаты показали, что образование аэрозольных частиц на основе йодной кислоты происходит очень быстро — намного быстрее, чем частиц серной кислоты или аммиака в аналогичных условиях. Дополнительно образованию частиц способствуют ионы космических лучей. Для превращения молекулярного йода в йодсодержащие кислоты необходимо даже не УФ-излучение, а лишь небольшой дневной свет, считаю ученые. По такой схеме могут быстро образовываться очень большие количества аэрозоля.

«Аэрозоли йода образуются быстрее, чем почти все другие известные нам типы аэрозолей. Если добавляются ионы, произведенные космическими лучами, каждое столкновение приводит к росту молекулярных кластеров», — приводятся в пресс-релизе Университета Гёте во Франкфурте-на-Майне слова одного из авторов исследования профессора Иоахима Куртиуса (Joachim Curtius).

В связи с тем, что глобальные выбросы йода за последние 70 лет утроились, авторы опасаются взаимного усиления таяния морского льда и образования облаков, что может ускорить потепление Арктики и Антарктики.

«Возможно, уже запущен порочный круг: таяние паковых льдов увеличивает площадь водной поверхности, и в атмосферу попадает больше йода. Это приводит к увеличению количества аэрозольных частиц, которые образуют облака, которые еще больше нагревают полюса», — объясняет Куртиус.

Ученые надеются, что выявленный ими механизм станет частью климатических моделей.

Редактор: Ксения

Мороз

13.02.21 16:08

Космические лучи и йод. Вот оно. А вы смеялись над текстом Булгакова )) Скоро земля еще на небесную ось налетит, и тогда вообще — полюса сорвет с планеты и они улетять на альфу Центавра. Отакот.Как нас всех в свое время кислотные дожди не погубили… Потом дыры, смог, «сахар — белая смерть», аннунаки с Нибиру, а теперь потепление йодокислотных облаков от космических лучей.
Выпускайте Прокопенко!
П.С. Фольгу в шапочках рекомендуется заменить на свинцовую, и регулярно посыпать крахмалом для защиты от йода.

Размещение комментариев доступно только зарегистрированным пользователям

Контакты   Правила   ЧаВо

ТОП — Новости мира, инновации

Nature Materials: Ученые создали материал для стимуляции нервной ткани

Разработана новая модель происхождения драгоценных металлов в мантии Земли

Communications Biology: Гены неандертальцев несут боль современным людям

Neuron: Найден новый механизм развития синдрома хрупкой Х-хромосомы

Как выглядит работающий рекламный баннер

На архипелаге Флорида-Кис открыли улиток ярко-лимонного цвета

Датировки человеческих следов в Уайт-Сэндс были точными

Ученые предлагают новый подход к сохранению Большого Барьерного рифа

Дети, не испытавшие дефицита родительской любви, становятся добрыми взрослыми

Новый препарат лишает питания раковые клетки поджелудочной железы

Current Biology: футбольные вратари обладают уникальным восприятием мира

Упасть не беда, беда не подняться: шмели нашли средство против азиатских шершней

Разработан безотходный и масштабируемый процесс для переработки полиэфиров

А не вырубить ли нам все дубы на планете?

Создан браслет, отслеживающий перепады настроения при биполярном расстройстве

Таяние ледников в Арктике. Пугающая статистика

90% всего ледникового покрова Земли сконцентрированы в Антарктиде, самом малоизученном материке. Этот массив настолько огромен, что материк постоянно проседает под его тяжестью. На сегодняшний день площадь ледников материка составляет чуть больше 14 миллионов квадратных километров.

В течение последних десятилетий ученые наблюдают серьезные изменения в ландшафте: большие ледники тают и разрушаются, сокращаются ледяные площади, на территории материка образуются настоящие озера. В течение нескольких лет при дальнейшем развитии такой ситуации площадь сократится на целую треть.

Впервые описанный механизм

Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (Pacific Northwest National Laboratory, PNNL, одна из национальных лабораторий Министерства энергетики США) и Китайской академии наук (КАН) изучили данные об изменении площади морского льда в Арктике за последние 40 лет. Они также провели несколько лабораторных экспериментов, в том числе с использованием методов компьютерного моделирования. Ученые впервые сумели описать механизм, который лежит в основе взаимосвязи между таянием морского льда в Арктике с июля по октябрь и возникновением жарких и сухих погодных условий в западной части США с сентября по декабрь. Результаты работы опубликованы в научном журнале Nature Communications.

В видеоролике PNNL объясняется, что поверхность льда обладает отражательной способностью и защищает планету от солнечной радиации. Когда лед тает, солнечный свет достигает поверхности воды, и она начинает нагреваться. Количество накапливаемого в океане тепла постепенно растет, из-за чего возникает разница в атмосферном давлении. Эта разница ведет к образованию вихря, в котором воздух циркулирует против часовой стрелки, как в циклоне.

Мощный вихрь перемещает теплый воздух в находящуюся неподалеку Аляску и меняет направление полярного струйного течения (англ. — polar jet stream, сильный ветер в виде узкого воздушного потока в верхней тропосфере или нижней стратосфере. — Прим. Plus-one.ru), приносящего влажный воздух на запад США. Отклонение струйного потока от «маршрута» приводит к тому, что на западе формируется еще один вихрь, воздух в котором циркулирует по часовой стрелке, как в антициклоне. В регионе повышается температура и выпадает мало осадков, и это способствует возникновению пожаров. Ученые отмечают, что в последнее время в западной части США растет как количество возгораний, так и площадь, проходимая огнем.

Один из авторов исследования, сотрудник PNNL Хайлонг Ван вспоминает термин «эффект бабочки». Он описывает ситуацию, когда даже незначительное событие в одном месте может вызвать серьезные изменения в совершенно другом. Так происходит, например, в случае с Эль-Ниньо (от исп. El Niño — «мальчик», «малыш»), или Южной осцилляцией. Это природная аномалия, для которой характерно повышение температуры поверхностного слоя воды в экваториальной части Тихого океана. Эль-Ниньо меняет атмосферные процессы в тропической зоне и, как следствие, влияет на всю климатическую систему.

«Климатические условия в одной части мира с течением времени могут влиять на состояние климата за тысячи километров, — объясняет Хайлонг Ван. — Мы обнаружили, что арктический регион и запад США связаны между собой. Нагревание поверхности суши и моря , вызванное потерей морского льда, позднее становится причиной возникновения более жарких и сухих условий на западе США».

Фото: David Aughenbaugh / iStock

Таяние ледников в Арктике. Возможные последствия

Поскольку проблема таяния ледников носит глобальный характер, его последствия сказываются на состоянии всей планеты и ее регионов. Прогнозы, высказанные исследователями, связаны со всеми аспектами жизни на планете.

Современная экология, и без того находящаяся в нестабильно состоянии, изменится еще больше. Эти изменения касаются геологических преобразований, изменения флоры и фауны, повышения уровня Мирового океана и его последствий, а также ряда факторов медицинского характера и здоровья человека.

1. Таяние льдов приведет к повышению уровня вод Мирового океана почти на 60 метров. Береговые линии сдвинутся, и сегодняшняя прибрежная зона всех материков окажется под водой. Так, полностью затопленными окажутся такие города, как Архангельск, Астрахань, Санкт-Петербург в России, Таллин в Эстонии, Рига — в Латвии, а также ряд европейских столиц — Рим, Лондон, Дублин, Амстердам и Стокгольм. В Северной Америке исчезнут десятки городов на востоке и западе материка, в том числе Нью-Йорк, Вашингтон и Лос-Анджелес.
2. Значительный эффект от разрушения ледников будет оказан на климат планеты. Об усилении парникового эффекта, связанного с повышением концентрации водяных паров, уже говорилось выше. Еще одна проблема — усиленное поступление пресной воды в Мировой океан, что повлияет на движение и направление главных океанических течений. Именно эти течения обеспечивают нынешние климатические условия в большинстве регионов. Как именно их изменение скажется на климате, даже трудно предположить!
3. Всемирная организация здравоохранения отмечает, что глобальные климатические изменения, вызванные таянием ледников, приведут к многочисленным эпидемиям. Уже сегодня из-за них ежегодно умирает более 150 тысяч человек. Ряд заболеваний, распространенных на территории Африки и Средней Азии, в ближайшее время «переберутся» и на другие континенты.
4. К самым опасным прогнозам относится резкое повышение числа стихийных бедствий. Ураганы, цунами и наводнения обрушатся на все территории планеты. К числу этих катастроф можно также отнести и сильнейшую нехватку пресной воды. Уже к 2030 году почти 50% населения столкнутся с ее дефицитом. То же самое касается и пищи: сильнейшие климатические изменения приведут к засухам и затоплениям, стерев с лица Земли массу сельскохозяйственных угодий.

Другими словами, последствия начавшегося уже сегодня процесса разрушения ледников кажутся по-настоящему катастрофическими. Поэтому проблема таяния ледяных покровов все сильнее беспокоит ученых и заставляет их искать способы ее решения. К сожалению, воплотить в жизнь предложенные варианты оказывается гораздо сложнее, чем кажется.

До точки невозврата осталось 12 лет. На 39 метров может подняться уровень океана из-за таяния ледников в Арктике…

Широко обсуждаемый «Зеленый новый курс» (GND) предлагает создание энергосистемы с низким уровнем выбросов углерода и транспортной системы с чистым нулевым уровнем выбросов, которая в ближайшие 10 лет обойдется примерно в 8,1 триллиона долларов. С учетом всех его целей (гарантированные рабочие места, всеобщее здравоохранение, продовольственная безопасность, зеленое жилье) цена на программу GND составит около 93 триллионов долларов в течение следующего десятилетия.

Но! Даже если каким-то чудом будут найдены ресурсы и использованы все меры и цели GND по изменению климата, это не приведет к серьезным последствиям, а воздействие на экосистему может быть незначительным. Это связано с продолжающимся таянием вечной мерзлоты в арктическом регионе Земли. До точки возможного невозврата глобального потепления осталось всего 12 лет.

В новом отчете, опубликованном во вторник в журнале Nature Communications, исследователи рассчитали экономический эффект от таяния вечной мерзлоты и исчезновения снега и льда в Арктике. Это приводит к глобальному экономическому ущербу в 250 миллиардов долларов ежегодно в течение 280 лет.

Один очевидный вопрос: «Почему 280 лет?» Один из ответов заключается в том, что мировые океаны будут расти до 2300 года, даже если чистые выбросы парниковых газов сохранятся в течение 280 лет. И что? Согласно исследованиям, опубликованным в феврале 2018 года, каждая пятилетняя задержка после 2050 года в сокращении выбросов углерода до нуля создает риск еще одного повышения уровня моря на 39 метров к 2300 году.

К концу этого столетия антропогенное потепление климата может возрасти на три градуса Цельсия. Если это произойдет, выбросы углерода в результате таяния вечной мерзлоты возрастут с годовой общей суммы около 10 миллиардов метрических тонн в настоящее время до примерно 280 миллиардов метрических тонн углекислого газа и 3 миллиардов метрических тонн метана в 2100 году. Потенциал метана как парникового газа в 20 раз выше, чем у углекислого газа.

Были исследования, в которых пытались оценить положительный экономический эффект от таяния морского льда в Арктике. Так называемый Северный проход через воды к северу от России и Канады сократит путешествие, которое сейчас совершают корабли, с восточного побережья Китая в Европу. Меньшее количество морского льда также будет способствовать добыче нефти, газа и минералов в этих крайних северных водах.

Но, положительное экономическое влияние может быть омрачено отрицательным воздействием в 10 раз.

__________________________________________

Другие материалы на нашем сайте:

1. Земля миллион лет назад: Что было тогда на планете и чего не было? Поразительные вещи выяснили ученые.

2. Крупные виды животных древнего мира, обреченные на естественный отбор и вымирание.

3. Учёные выяснили когда умрет Солнце, а вместе с ним и все живое.

4. О гибели Титаника сказано немало, но мы назовем еще 20 интересных и малоизвестных факта о той катастрофе.

5. Как увидеть международную космическую станцию невооруженным глазом и кому принадлежит МКС?

6. Земля вращается с огромной скоростью на экваторе. Какие из этого преимущества научились извлекать?

7. Что делает Землю уникальной планетой в Солнечной системе, и о чем Библия по понятным причинам сказать не может?

8. 18 чрезвычайных климатических изменений, которые происходят на Земле и не могут быть остановлены человеком.

9. Извержения вулканов в истории Земли, последствия которых имели катастрофическое воздействие на нашу планету.

10. 5 катастроф в истории Земли, изменившие навсегда нашу планету.

11. Основные события на Земле, связанные с исчезновением жизни, из-за выбросов углекислого газа.

12. Никаких климатических изменений на Земле нет: 5 аргументов сторонников этой идеи.

Чем опасно повышение уровня воды в океане даже на сантиметр

Как утверждает НАСА, именно растаявшие ледники в Гренландии являются в настоящее время главной причиной повышение воды в мировом океане. И этот процесс будет только продолжаться. Согласно исследованию, которое было опубликовано несколько лет назад в журнале Nature, в результате таяния ледников Гренландии, уровень воды к 2100 году повысится на 7-13 сантиметров. По словам экспертов, это приведет к разрушительным последствиям.

При такой тенденции таяния ледников в Гренландии к концу этого столетия ежегодно от наводнений будут страдать на 100 миллионов человек больше. Но, следует учитывать, что свою лепту в повышение мирового океана также внесут ледники Антарктиды. Скорость их таяния также постоянно возрастает.

Это значит, что сильные затопления прибрежных зон могут начаться гораздо раньше. Напоследок отмечу, что спрогнозировать скорость таяние ледников в Антарктиде достаточно сложно, так как они регулярно откалываются от материка, и отправляются в свободное плавание, что ускоряет процесс. Причем сползание крупного ледника, такого как Туэйтса, может спровоцировать цепную реакцию, которая может вызвать резкое поднятие уровня воды в океане.

Почему повышается уровень моря?

За этим явлением ученые со всего мира тщательно следят с середины 19-го века. Например, за 20-й век уровень воды поднялся на 17 см, а это весьма значительный показатель. С каждым годом он увеличивается примерно на 3 мм. Основная причина – глобальное потепление. Есть и другие факторы, но они менее значимые.

Стабильное повышение средней температуры приводит к термическому расширению воды и всемирному таянию льдов. В первом случае уже имеющаяся вода увеличивается в объеме. Во втором – океан пополняется новой водой из ледников.

Повышение уровня моря несет в себе массу негативных последствий. Первым делом пострадают островные государства – их просто затопит. Если богатые страны могут позволить себе организацию защиты береговой линии, то бедные государства – нет. Причем защита обойдется гораздо дешевле, чем борьба с последствиями уже случившейся катастрофы.

Стоит отметить, что айсберги дрейфуют достаточно активно. Для ледяных глыб не проблема преодолеть расстояние в несколько тысяч километров. Например, айсберг из Антарктиды доплыл до Рио-де-Жанейро, проделав путь в 5000 км. А арктические айсберги нередко доплывают до Бермудских островов, проплыв 4000 км. Также впечатляют габариты льдин. Один из крупнейших айсбергов в мире – B15, площадью 11000 км² и весом – больше 3 миллионов тонн.

Но основной вопрос остается открытым: почему в данном случае уровень воды растет, а в стакане со льдом – нет? Чтобы разобраться в этом явлении, необходимо обратиться к закону Архимеда.

Будущее безо льда

Эти данные об эффектах и ​​последствиях исчезновения льда имеют большое значение по нескольким причинам. Во-первых, это показывает несостоятельность аргументов о экономические выгоды от оттепели для облегчения морских перевозок и разведки нефти на шельфе. Эта ситуация может принести правительству миллиарды долларов прибыли. Однако стоимость потепления, которое делает это возможным, оценивается в триллионы долларов.

Второй показывает, что будущее глобального потепления нельзя сделать линейным способомПринимая во внимание только выбросы CO2, но учитывая, что существует множество факторов, которые влияют на ускорение потепления и могут в конечном итоге доминировать в структуре. Я отметил эффект уменьшения альбедо и выброса метана из морских отложений

Вот почему возможно, что, хотя мы сокращаем выбросы CO2 во всем мире, система не будет реагировать таким же образом, потому что в атмосфере увеличивается количество парниковых газов и увеличивается количество тепла, поглощаемого Землей.

Как видите, исчезновение льда на планете имеет серьезные последствия. Одно из возможных решений — не уменьшить количество выбрасываемого в атмосферу CO2, а технология абсорбции СО2 для исключения его из цикла. Однако люди теряют одну из экосистем, в которых планета больше всего нуждается и которую мы используем, чтобы иметь жизнь, которую мы можем иметь сегодня.

Лёд на Севере может исчезнуть

Многолетняя мерзлота обмякла и провалилась. Выброс углеродного газа и метана окрасил эту зону в чёрный. Национальный парк Фулуфьеллет, Швеция. Фото David Olefeldt

А испарения усилят парниковый эффект.

Летний лёд тает постоянно, но хотя бы 28% задерживается на несколько лет. Это позволяет некоторым животным «отдыхать» на льдинах и охотиться, а тёплому свету – отражаться от поверхности и тем самым генерировать меньше тепла.

Исследование организации Nature Climate Change в 2020 году показало, что к 2035 году летнего льда уже не будет оставаться . Хотя ещё несколько лет назад учёные не ожидали такого даже в 2050 году.

И эти опасения подтверждаются тем, что в сентябре 2020-го площадь арктического льда уменьшилась до такой степени, что заняла второе место по отрицательному размеру за 41 год наблюдений со спутника.

Ниже вы можете проследить, как исчезает лёд каждое лето. Если раньше покров возрастом 4 года и больше был постоянным, сейчас он почти исчез.

Последствия у этого опасные.

Испарения сделают регион ещё теплее, что повлияет на экологическую обстановку во всём мире.

А тем же белым медведям и другим животным региона больше негде будет жить. Дрейфующих льдов меньше и они отрезают дорогу до материков, оставляют хищников голодными. А берлоги разваливаются из-за ранних оттепелей.

Медведям придётся двинуться в незнакомые для себя территории, к которым они не приспособились. Или в населённые пункты, где люди их, скорее всего, будут истреблять ради своей безопасности или браконьерства.

Места с наиболее заметными потерями оледенения

Активно тающие ледники расположены прежде всего в Северном полушарии. В среднем по всему полушарию объем льда сокращается на 10 м в год. Это, прежде всего Гренландия, территория Аляски и территория России. Так в России согласно исследованиям, с 2011 года скорость увеличилась вдвое – до 4,4 млрд тонн в год или до 32 сантиметров поверхности. Наиболее активные потери зафиксированы в области земли Франца-Иосифа.

Гигантский ледяной щит в Гренландии увеличивался в 1970-е годы, но это стало лишь временным явлением. С 1980-х годов его покровы стали стремительно уменьшаться. При этом скорость таяния увеличивается – с 50 млрд тонн в 1980-х годах до 286 млрд тонн после 2010 года.

Полностью растаявший гренландский щит увеличит уровень мирового океана на 7 метров.

Аляска, где также расположены льды, тает медленнее. Однако различные исследования показывают, что ледники здесь тают в 30-60 раз быстрее, нежели ранее.

Таяние льдов Арктики менее значительно, но тем не менее также заметно. Тем не менее от берегов Антарктиды за последние пару лет откололись последние остатки ледников Ларсена, которые унесли в теплый океан 1 трлн тонн льда. Этот айсберг, сопоставимый с территорией Литвы или Эстонии сейчас дрейфует в океане и отдает свою воду ему.

Таяние ледников в Арктике. Решение проблемы

Предотвратить необратимые последствия таяния ледников в Арктике, Антарктике и других регионах планеты можно только в том случае, если необходимые меры будут предприняты повсеместно и на всех уровнях, начиная от мирового и заканчивая действиями каждого человека.

Уже сегодня ученые разрабатывают способы защитить тающие ледники от губительного воздействия температур: предлагаются проекты по установке защитных зеркал на орбите планеты и заслонок на территориях ледников. Исследуются растения, выведенные путем сложной селекции, которые способны эффективнее поглощать углекислоту.

Очень важный аспект решения проблемы заключается в поиске альтернативных источников энергии, позволяющих отказаться от сжигания углеродного сырья.

1. Устанавливаются солнечные батареи, ветряки и приливные электростанции.
2. Разрабатываются самые нетрадиционные способы получения энергии, например, использование тепловой энергии человека для обогрева помещений.
3. Улучшаются технические характеристики автомобилей, выпускаются гибридные модели.
4. На государственном уровне осуществляется жесткий контроль над предприятиями, не позволяющий превышать уровень опасных и токсичных выбросов.

Внести свой вклад в сохранение ледников и благополучного состояния родной планеты может и каждый человек в своей повседневной деятельности. Так, ученые рекомендуют отказаться от чрезмерного использования всевозможных аэрозолей, в составе которых присутствуют хлорфторуглероды, разрушающие озоновый слой. Сократить объемы выхлопов поможет отказ от частого обращения к автомобилю и использование велосипедов или общественного транспорта для коротких расстояний. По возможности рекомендуется засаживать территории рядом с домом зелеными насаждениями.

Одна из самых актуальных экологических проблем современности — все ускоряющийся процесс таяния ледниковых покровов планеты. В этих гигантских массивах льда сосредоточены основные запасы пресной воды, а кроме того, их благосостояние позволяет поддерживать соответствующие климатические условия. Разрушения ледников негативно сказываются на климате планеты, состоянии флоры и фауны, здоровье человека. Для решения проблемы необходимо принятие серьезных мер на всех уровнях общества. На глобальном уровне сохранение ледников зависит от ученых и представителей власти, на индивидуальном — от каждого из нас.