O tych zmianach w Arktyce mówi się niezwykle rzadko
W Arktyce stary, wieloletni lód coraz bardziej się topi, co drastycznie zmniejsza częstotliwość i wielkość grzbietów ciśnieniowych. To formy, które powstają, gdy gdy kry lodowe naciskają na siebie i układają się w stosy. To charakterystyczna, choć niezbyt często opisywana cecha arktycznego lodu morskiego. Jest przeszkodą dla żeglugi, ale jednocześnie niezbędnym elementem ekosystemu.
Dane satelitarne z ostatnich trzech dekad dokumentują drastyczne zmiany w lodzie morskim Arktyki spowodowane zmianami klimatycznymi: powierzchnia pokryta lodem, latem systematycznie się zmniejsza, kry stają się cieńsze i poruszają się szybciej.
Jak powstają grzbiety ciśnieniowe?
Jeszcze do niedawna nie było jasne, jaką rolę w środowisku pełnią charakterystyczne grzbiety ciśnieniowe, gdyż dopiero od kilku lat można je w wiarygodny sposób monitorować z kosmosu. Te lodowe formy powstają w wyniku bocznego nacisku na lód morski. Wiatr lub prądy morskie mogą spiętrzyć kry, tworząc grzbiety o grubości 1 metra.
Grzbiety ciśnieniowe wpływają nie tylko na bilans energetyczny i ilościowy lodu morskiego, ale także cykl biogeochemiczny i cały ekosystem. Gdy złapią wiatr, kry mogą przemieszczać się po całej Arktyce. Niedźwiedzie polarne wykorzystują je jako źródło ochrony podczas zimowania lub rodzenia młodych. Ponadto struktury te zapewniają ochronę organizmom związanym z lodem na różnych poziomach troficznych i sprzyjają turbulentnemu mieszaniu się wody, co zwiększa dostępność składników odżywczych.
Nowe badania ujawniają niepokojące zmiany
Zespół badaczy z Centrum Helmholtza ds. Badań Polarnych i Morskich Instytutu Alfreda Wegenera (AWI) ponownie przetworzył i przeanalizował odczyty laserowe zebrane w ciągu 30 lat lotów badawczych nad arktycznym lodem. Obejmują one łącznie 76 tys. kilometrów odległości pokazując, że zmniejsza się zarówno częstotliwość występowania, jak i wysokość lodowych grzbietów.
– Największy spadek grzbietów ciśnieniowych obserwujemy w miejscach, w których wiek lodu uległ największemu skróceniu – mówi prof. Christian Haas, kierownik Katedry Fizyki Lodu Morskiego w AWI. – Główne zmiany można zaobserwować na Morzu Beauforta, ale także w środkowej Arktyce. Oba regiony są teraz częściowo wolne od lodu latem, chociaż kiedyś dominował w nich lód, który miał co najmniej pięć lat.
W ramach badania poszczególne grzbiety ciśnienia i ich wysokości zostały precyzyjnie zmierzone i przeanalizowane podczas lotów pomiarowych. Było to możliwe dzięki lotom na małej wysokości (mniej niż 100 metrów nad powierzchnią) i dużej szybkości skanowania czujników laserowych, co pozwoliło na stworzenie modeli terenu.
Naukowcy muszą także znaleźć odpowiedź na jeszcze jedną zagadkę: chociaż rozmiar i częstotliwość występowania grzbietów zmniejszyły się, prędkość dryfu lodu arktycznego wzrosła. Dr Luisa von Albedyll, fizyczka zajmująca się lodem morskim w AWI wyjaśnia, że grzbiety działają niczym żagle na wietrze. Jeśli są mniejsze, lód powinien dryfować wolniej. Odwrotna sytuacja wskazuje, że że zachodzą inne zmiany wywołujące dokładnie przeciwny efekt. Silniejsze prądy oceaniczne lub gładsza spodnia część lodu z powodu intensywniejszego topnienia mogą być czynnikami przyczyniającymi się do tego.
Aby lepiej poznać zmiany tych form, udostępniono zestaw badań w publicznym archiwum. Zaplanowano także na przyszłe lato wyprawę statkiem badawczym. Jednocześnie odbędą się rozległe loty badawcze z wykorzystaniem samolotu badawczego.
- Łącząc obserwacje ze statków i z powietrza, mamy nadzieję uzyskać lepszy wgląd w złożone interakcje między lodem morskim, klimatem i ekosystemem — ponieważ będziemy w stanie opracować skuteczne strategie ochrony i zrównoważonego użytkowania Arktyki dopiero wtedy, gdy lepiej zrozumiemy system środowiskowy tego regionu - mówi dr Thomas Krumpen, ekspert ds. lodu morskiego w AWI i główny autor badania.
Źródło: Instytut Alfreda Wegenera
Literatura: Smoother ice with fewer pressure ridges in a more dynamic Arctic, Nature Climate Change(2025).DOI: 10.1038/s41558-024-02199-5
