Северно ледовитый океан 2020

Северный Ледовитый океан: изменение климата наполняет отдаленный север светом и новыми видами

В эпоху быстрого изменения климата преображается весь мир. Однако в Арктике эти изменения особенно ярко выражены. Средняя температура там растет в 2-3 раза быстрее, чем в других частях планеты, а отступление льда меняет целые экосистемы. Человеческая деятельность на этом фоне становится более интенсивной. О том, как преображается Арктика и что сейчас там происходит, подробно рассказали зарубежные специалисты.

Северный Ледовитый океан

Это самый маленький и мелководный океан в мире. Его площадь составляет немногим более 14 млн км 2 . Это единственный океан, целиком расположенный в высоких широтах, в связи с чем его по праву можно назвать высокоширотным океаном. Зимой большая его часть покрыта льдом, который летом отступает от берегов континентов, из-за чего граница льда смещается к Северному полюсу. Минимальная площадь океана обычно наблюдается в сентябре.

Из-за глобального потепления воды Северного Ледовитого океана быстро нагреваются. В 2020 году наименьшая площадь льдов стала второй по величине самой малой площадью за всю историю наблюдений. Она была вдвое меньше, чем в 1980 году. Тенденция к сокращению площади льда устойчива, хотя на ее фоне наблюдаются естественные колебания.

Как на потепление реагируют живые организмы

Морской лед имеет критическое значение для существования популяции белых медведей, поэтому сейчас для них настали не лучшие времена. Раньше они страдали в основном от охотников, а теперь – от последствий изменения климата. Сегодня многие из них пытаются найти источники питания в пределах материковой суши.

Для других видов рост температур и сокращение льда – это, напротив, возможность расширить свой ареал. Вместе с теплолюбивыми видами животных и растений в Арктику устремился и человек. Отступление льдов дает больше возможностей для судоходства. Теперь в Северном Ледовитом океане можно встретить все больше грузовых, прогулочных и исследовательских судов.

Отличный шанс для морских водорослей

Жизненный цикл водорослей зависит от проникновения под воду солнечного света. Чем его больше, тем активнее их рост. Находясь под слоем снега и льда, водная толща почти не получает солнечного света. А когда лед становится тонким и разрушается, света начинает поступать намного больше. Биомасса водорослей растет, а это стимулирует рост биомассы других животных. В их числе и рыба.

Что происходит в период полярной ночи

В период полярной ночи рост водорослей останавливается, зато летом, во время полярного дня, они могут расти круглосуточно. Как показали исследования, арктический зоопланктон, питающийся водорослями, в темное время года также весьма активен.

В светлое время зоопланктон уходит на глубину, дабы не быть съеденным хищниками, а ночью, в темноте, всплывает к поверхности воды и начинает кормиться. Многие другие обитающие в Арктике организмы тоже активны в темное время года. В их числе моллюски с циклическими ритмами жизни, морские птицы, которые могут добывать себе пищу почти в полной темноте, креветки и морские улитки, которые размножаются среди водорослей. А медузы, обитающие на большой глубине, благодаря темноте практически невидимы для хищников и могут вести свой размеренный образ жизни.

Для большинства активных в темноте живых организмов звезды, Луна и полярное сияние могут играть важную роль в их поведении, особенно в тех частях Арктики, которые не покрыты морским льдом. Теперь все большее значение приобретают искусственные источники света, создаваемые человеческой деятельностью. Они могут внести дисбаланс в естественный уклад жизни местных обитателей.

Как показало недавнее исследование, бортовые огни исследовательского судна влияют на поведение рыбы и зоопланктона до глубины более 200 метров. При этом разные виды реагируют на внезапный источник света противоположным образом: одни плывут навстречу лучу, другие расплываются во все стороны.

Это одна из причин того, почему рост судоходства в Арктике по мере таяния льдов может оказать непредсказуемое воздействие на арктические экосистемы.

Ламинария расширяет свой ареал

На морских акваториях вблизи Гренландии, России, Северной Америки и Норвегии безледный период постепенно удлиняется, в результате чего на морское дно проникает все большее количество солнечного света. Районы, которые были подо льдом в течение последних 200 тысяч лет, внезапно увидели солнечный свет. Для ламинарии, зелено-коричневой водоросли, которая любит холодные воды, хорошее освещение и достаточное количество питательных веществ, это возможность для расширения ареала. Водоросли могут прикрепляться к морскому дну или свободно болтаться в толще воды, а их размер может достигать 50 метров. Однако в местах постоянных льдов из-за отсутствия солнечного света и движения ледяных торосов они расти практически не могут.

Там, где лед отступает, появляются леса ламинарии. Когда климат у берегов Гренландии был относительно мягким, там существовали поселения, в которых ламинария была традиционным компонентом диеты. Во время ледникового периода водоросли могли расти лишь небольшими очагами. Однако и сейчас размер образованных ими подводных лесов в Арктике не столь велик, как в таких теплых регионах, как Калифорния. Там они образуют сплошную широкую полосу вблизи побережья.

Что показали исследования

Как показали недавние исследования в Гренландии и Норвегии, леса ламинарии становятся все более обширными, а северная граница их ареала смещается к полюсу. Вместе с ней смещаются и границы ареалов связанных с ними животных.

Водоросли как поглотитель углерода

При росте эти морские растения поглощают углерод из воды, а после отмирания их частей часть остатков уходит в глубоководные зоны океана, где уже практически не разлагается. Это значит, что массовое распространение ламинарии в теплеющей Арктике может стать дополнительным стоком для атмосферного углерода, часть которого растворяется в морской воде, приводя к закислению океанов. Существуют даже проекты по стимулированию распространения и роста водорослей для ускорения поглощения углерода.

Однако ламинария не любит слишком теплую воду. Поэтому в глобальном масштабе ее становится все меньше. Помимо роста температуры воды этому способствует прямое загрязнение океанов и увеличение численности растительноядных животных, например, морских ежей. Еще одним негативным фактором при потеплении может стать то, что эндемичные виды водорослей, которые приспособлены к жизни только подо льдом, могут вообще исчезнуть, если он полностью растает. Это приведет к снижению видового разнообразия, то есть биоразнообразия. То же самое может произойти и с различными видами животных и растений.

Экономические и экологические аспекты

Потепление в Арктике окажет положительное влияние на морской транспорт, рыбную ловлю и туризм. Открытие Северного морского пути улучшит логистику морских межрегиональных перевозок. А экскурсионные и прогулочные суда смогут заплывать дальше на север, куда раньше проникали только ледоколы.

С точки зрения экологии это создает опасность распространения в Арктике инвазивных видов, что может стать губительным для местных флоры и фауны. Возможно, более теплая среда в потеплевшей Арктике создаст конкурентные преимущества пришлым видам животных и растений. Поэтому уже сейчас важно не допускать сброса с судов неочищенной балластной воды. А корпуса кораблей рекомендуется покрывать специальным покрытием, к которому не смогут прицепиться морские обитатели. Также корпус рекомендуется регулярно чистить.

Источник

Северный Ледовитый океан полностью лишится льда на летний период уже к 2050 году

Северный Ледовитый океан полностью лишится льда на летний период уже к 2050 году. К такому выводу пришли ученые из 21 университета со всего мира под руководством исследователей из Гамбургского университета, работа которых опубликована в журнале Geophysical Research Letters.

Сейчас Северный полюс, который проходит по Северному Ледовитому океану, покрыт морским льдом круглый год. Каждое лето площадь морского ледяного покрова уменьшается, а зимой снова возрастает.

Из-за глобального потепления площадь Северного Ледовитого океана, покрытая морским льдом, быстро сокращается — наибольшее ускорение этого процесса пришлось на последние 10 лет. Это существенно влияет на экосистему и климат Арктики: морской ледяной покров является охотничьим угодьем и средой обитания для белых медведей и тюленей, а также сохраняет Арктику прохладной, отражая солнечный свет.

В ходе нового исследования ученые проанализировали данные различных климатических моделей, составленных за последние 40 лет, а затем использовали их, чтобы проследить процесс таяния морского ледяного покрова в регионе.

Исследование показало, что с повышением температуры лед в Северном Ледовитом океане в летний период быстро исчезает. Этот процесс ускоряется, несмотря на снижение роста выбросов углекислого газа, отмечают авторы исследования.

Если мы быстро и существенно снизим глобальные выбросы углекислого газа и сохраним повышение глобальной температуры в пределах 2 °C по сравнению с доиндустриальными значениями, арктический морской лед, вероятно, исчезнет летом даже до 2050 года. Это нас очень удивило — мы уже не можем повлиять на этот процесс.

Дирк Нотц, ведущий автор исследования

Ранее ученые выяснили, что таяние ледников в Гренландии ответственно за 40% повышения уровня моря в 2019 году. В частности, потеря 600 млрд т гренландским ледовым щитом привела к повышению уровня моря на 1,5 мм за год.

Источник

Изменение климата привело к увеличению пресной воды в Северном Ледовитом океане

Ученые из США проанализировали глобальные процессы, которые происходят с пресной водой в Северном Ледовитом океане. Они обнаружили, что ее объем увеличивается из-за глобального потепления, это повлияет на экосистему всей планеты.

Исследование Колорадского университета показало, что изменение климата приводит к увеличению количества пресной воды в Северном Ледовитом океане. В течение следующих десятилетий это приведет к увеличению объема пресной воды в Северной Атлантике, что может нарушить океанические течения и повлиять на температуру во всей Европе.

Ученые опубликовали подробности своих исследований в научном журнале Geophysical Research Letters. Они рассмотрели увеличение запасов пресной воды в Арктике за последние два десятилетия и сделали выводы о том, как это повлияет на планету в будущем.

Исследователи заметили, что с 1990-х годов уровень пресной воды в Северном Ледовитом океане увеличился на 10%. Это 10 тыс. кубических км. воды.

«Мы много слышим об изменениях в Арктике в отношении температуры, и о том, как это скажется на экосистемах и животных. Но наше исследование дает дополнительное измерение — то, как увеличение количество пресной воды повлияет на циркуляцию океана и климат».

Рори Лайхо, соавтор и аспирант в области атмосферных и океанических наук

Такие изменения происходили и раньше — например, в 1970-х и 80-х годах. Однако это были временные явления, позже уровень пресных и соленых вод приходил в норму. В этот раз тенденция не меняется и если так продолжится в будущем, то оборот воды в океане может нарушиться навсегда. Это может иметь негативные последствия для климата и для экосистем Северной Атлантики и всей планеты.

При этом пресная вода не дает охладиться остальной части океана: она удерживает холодную воду на поверхности, вместо того, чтобы позволить более плотной жидкости опуститься ниже. Таким образом, структура воды Северного Ледовитого океана значительно отличается от других океанов. Этот механизм также может нарушить океанические течения в Северной Атлантике.

Источник

Минимум морского льда в Арктике — второй самый низкий за всю историю наблюдений

Морской лед в Арктике, ключевой индикатор изменения климата, достиг минимума в годовом ходе после сезона летнего таяния. Он стал вторым самый низким только после рекордно низкого минимума, наблюдавшегося в 2012 году.

Национальный центр данных по снегу и льду США (NSIDC) объявил, что 15 сентября площадь морского льда составила 3,74 миллиона квадратных километров. Институт института Альфреда Вегенера подтвердил это значение, по данным Бременского университета, площадь которого составила 3,8 миллиона квадратных километров. Другие космические агентства и поставщики данных, например, ЕВМЕТСАТ, Служба спутникового наблюдения за океаном и морским льдом (OSI SAF) и Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA), согласны с тем, что в этом году была достигнута вторая по величине протяженность морского льда.

Показатель на 2020 год — предварительный, поскольку всплеск летнего тепла в конце сезона может еще больше понизить его, — продолжил наблюдаемую тенденцию долгосрочного сокращения морского льда в Арктике.
Последние 14 лет — с 2007 по 2020 — имеют 14 наименьших минимальных площадей за 42-летний спутниковый рекорд.

Этим летом большая потеря льда объясняется рядом причин. Сюда входят чрезвычайно высокие температуры воздуха и воды. Соответственно, тепло воздействовало на лед как сверху, так и снизу, что привело к повсеместному таянию.

Рекордная волна тепла и беспрецедентные лесные пожары в Сибири стали основными факторами в течение лета в Северном полушарии, которые оставили глубокую рану в криосфере и оказали серьезное воздействие на шельфовые льды и ледники в Северном полушарии.

«Это был сумасшедший год на севере, с морским льдом на почти рекордно низком уровне, волнами тепла в 100 градусов (по Фаренгейту) в Сибири, и массивными лесными пожарами», — сказал Марк Серрез , директор NSIDC . «2020 год станет восклицательным знаком в связи с тенденцией к снижению площади арктического морского льда. Мы движемся к сезонному свободному ото льда Северному Ледовитому океану, и этот год — еще один гвоздь в гроб».

«Этот порог означает, что Арктика — это больше океан, чем лед, голубая магистраль, которая открыта с середины июля и не закроется до конца октября», — сказал Тед Скамбос, старший научный сотрудник Центра наблюдения за Землей Университета Колорадо-Боулдер.

Температура в Арктике повышается более чем в два раза быстрее, чем в среднем в мире. Уникальные процессы усиления и обратные связи, такие как быстрое уменьшение морского льда, в значительной степени способствуют этому потеплению. Потепления Арктики будет иметь далеко идущие последствия в Северном полушарии.

Согласно новому всеобъемлющему исследованию арктических условий, проведенному учеными из Национального центра атмосферных исследований (NCAR), быстро нагревающаяся Арктика начала переходить из преимущественно замороженного состояния в совершенно другой климат.

«Скорость изменений поразительна, — сказала ученый NCAR Лаура Ландрам, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Nature Climate Change. «Это период таких быстрых изменений, что наблюдения за прошлыми погодными условиями больше не показывают того, чего можно ожидать в следующем году. Арктика уже вступает в совершенно иной климат, чем всего несколько десятилетий назад».

В новом исследовании Ландрам и ее соавтор, ученый из NCAR Марика Холланд, обнаруживают, что арктический морской лед за последние десятилетия настолько сильно растаял, что даже в необычно холодный год больше не будет такого количества летнего морского льда, которое существовало совсем недавно, в середине 20 века. Осенние и зимние температуры воздуха также будут достаточно высокими, чтобы к середине этого столетия войти в статистически различный климат, за которым последует сезонное изменение количества осадков, которое приведет к дополнительным месяцам, когда вместо снега будут выпадать дождь.

Для давних наблюдателей за арктическими морскими льдами значение 2020 г. было значительным не только потому, что оно отмечало долгосрочное снижение, но и потому, что оно упало ниже порога в 4 миллиона километров только во второй раз в периоде спутниковых наблюдений — после 2012 года, когда минимальная протяженность уменьшилась до 3,39 миллиона квадратных километров.

Точное время, в которое морской лед достигает своего абсолютного минимума, зависит от погодных условий в Арктике и может быть определено только после того, как появятся четкие доказательства того, что площадь морского льда снова начала расти. Судя по прошлому опыту, это обычно происходит в середине сентября, хотя иногда и не раньше второй половины месяца.

Протяженность морского льда измеряется с помощью спутниковых данных, в том числе NASA , Национального центра данных по снегу и льду (NSIDC) в Университете Колорадо в Боулдере, AWI, EUMETSAT OSI SAF и JAXA-NiPR . Протяженность морского льда определяется как площадь, в которой сплоченность льда составляет не менее 15 процентов.

Быстрое таяние льда подробно наблюдалось экспертами на борту немецкого исследовательского ледокола Polarstern, который является центральной обсерваторией самой амбициозной арктической исследовательской экспедиции, в которой участвовали ученые из 17 стран.

«Масштабы отступления арктического морского льда в этом году были захватывающими. Совсем недавно, когда мы достигли Северного полюса, мы могли видеть широкие участки открытой воды, доходящие почти до полюса, окруженные льдом, который был пронизан дырами, образовавшимися в результате массового таяния. Арктический лед исчезает с огромной скоростью. С помощью экспедиции MOSAiC мы исследуем основные процессы на месте и более подробно, чем когда-либо прежде, чтобы мы могли точно представить эти быстрые изменения в Арктике в наших климатических моделях», — говорит руководитель экспедиции профессор Маркус Рекс.

19 августа компания Polarstern пересекла географический Северный полюс, пройдя через пролив Фрама на северо-востоке Гренландии в регионе, который раньше был домом для толстых многолетних льдов.

Источник