Przejdź do treści

Modele numeryczne: przyszły wzrost poziomu wód na Ziemi wolniejszy niż sądzono

Lodowiec Thwaites - Antarktyda Zachodnia

Znamy dwie główne przyczyny ogólnoświatowego wzrostu poziomu mórz i oceanów. To topiące się lodowce i pokrywy lodowe oraz ogrzewanie się wód na Ziemi. Dla porównania - topnienie pokrywy lodowej Antarktydy odpowiada obecnie za 20-25% globalnego wzrostu poziomu wód. A jak będzie to wyglądało w przyszłości?

Podobnie jak w astronomii typowo “pozaziemskiej”, i w tym przypadku naukowcy modelują przyszły klimat i inne zmiany na Ziemi w dużej mierze za pomocą precyzyjnych modeli numerycznych. Modele te z czasem stają się coraz bardziej złożone - i wiąże się nadzieję z tym, że coraz lepiej odzwierciedlają one zarówno rzeczywistość, jak i przyszłe trendy.

Naukowcy z NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie (Kalifornia) odkryli niedawno nowy sposób na zwiększenie dokładności obecnie używanych modeli opisujących pokrywę lodową na Ziemi. Zbliżyli się tym samym o krok do zrozumienia, jak pokrywa lodowa Antarktydy (a tym samym i globalny poziom mórz i oceanów na naszej planecie) będą wyglądały za kilka stuleci.

W przeciwieństwie do większości współczesnych modeli ten konkretny uwzględnia także procesy zachodzące w samej Ziemi - w tym elastyczne odbijanie się podłoża skalnego pod lodem i zmiany poziomu morza w pobliżu samej pokrywy lodowej. Modele te zostały dodatkowo obecnie uruchomione w znacznie wyższej niż poprzednio rozdzielczości przestrzennej: jeden z ich parametrów, przyjęty obszar jednostkowego podłoża skalnego, zmniejszono w nich do około 1 kilometra kwadratowego (wcześniej siatka miała wymiary rzędu 20 kilometrów).

Wnioski? Naukowcy odkryli, że prognozy na następne 100 lat są bardzo zbliżone do wcześniejszych prognoz na ten okres, jednak w bardziej odległej przyszłości zaobserwowano znaczne różnice pomiędzy tymi i dawniejszymi modelami. Około roku 2250 w nowej symulacji komputerowej pewne procesy fizyczne zachodzące na Ziemi zaczęły równoważyć topnienie pokrywy lodowej, a w konsekwencji globalny wzrost poziomu mórz. Innymi słowy: topnienie lodowców uległo zauważalnemu spowolnieniu. W praktyce oznacza to, że jeszcze mniej więcej sto lat później, w roku 2350 roku, topnienie pokrywy lodowej prawdopodobnie przyczyni się do wzrostu globalnego poziomu mórz już tylko w 29% mniejszym stopniu niż wskazywały poprzednie modele.

Podstawowy powód jest następujący: gdy duże masy lądolodu wycofują się w głąb lądu, podłoże skalne pod nimi unosi się elastycznie do góry - podobnie jak miękka kanapa po powstaniu z niej. Proces ten dodatkowo spowalnia cofanie się pokrywy lodowej i ostatecznie jej topienie się. Przełomem w tych badaniach było osiągnięcie wystarczająco wysokiej rozdzielczości, pozwalającej z jednej strony na przewidywanie szczegółowych skoków zmian prędkości topnienia lodowców, a z drugiej - modelowanie wzrostu poziomu wód na całej planecie.

Choć jest to dość dobra wiadomość, naukowcy przestrzegają przed nadmiernym optymizmem. W przyszłości (według wszelkiego prawdopodobieństwa) pokrywa lodowa Antarktydy będzie się dalej topić, a poziom morza będzie nadal wzrastał - tylko nieco wolniej...

animacja-topnienie lodowców

Na ilustracji: animacja cofania się pokrywy lodowej na Antarktydzie w okresie 500 lat z uwzględnieniem  poprzednich modeli (pokazanych na zielono) i nowych modeli, które biorą pod uwagę także procesy fizyczne zachodzące w obrębie “stałej” Ziemi, takie jak elastyczne odbicie (pokazane na czerwono). Nowe modele przewidują, że do 2350 roku topnienie pokrywy lodowej i jego udział w podniesieniu się poziomu wód na Ziemi będą o około 29% niższe niż w poprzednich prognozach na ten okres.
Źródło: NASA


Czytaj więcej:

 

Źródło: NASA/JPL-Caltech

Na zdjęciu: Lodowiec Thwaites - Antarktyda Zachodnia.

Źródło: NASA/James Yungel