Кубанский государственный технологический университет

Таяние ледников Антарктиды и Гренландии почти не сказывается на уровне Мирового океана

27-05-2012
Обложка журнала Science, где помещена подборка статей по состоянию ледового покрова. На снимке — заход солнца около Антарктического полуострова (Земля Грейама). Фото © Kim Heacox/Peter Arnold Inc. с сайта www.sciencemag.org

Уровень океана поднимается сейчас примерно на 3,5 мм в год, но таяние ледников Гренландии и Антарктиды может обеспечить его подъем только на 0,35 мм в год.

Баланс процессов таяния и образования нового льда пока не сводится, хотя он и продолжает интенсивно изучаться. К такому осторожному выводу пришли британские исследователи в своем обзоре новейших работ по динамике крупнейших ледовых шапок нашей планеты.

Одно из неизбежных следствий глобального потепления — таяние ледников и подъем за счет этого уровня Мирового океана. Подсчитано, что если два крупнейших ледовых щита планеты — Антарктический и Гренландский — полностью растают, уровень океана поднимется на 70 м. Подобный количественный сценарий — вовсе не страшилка для школьного учебника природоведения. Все переходы от крупных оледенений к периодам межледниковья и обратно сопровождались значительными изменениями уровня океана.

Еще каких-нибудь 18 тыс. лет назад, когда Чукотка и Аляска не были разделены проливом, а по холодным сухим степям Берингии бродили мамонты и шерстистые носороги, уровень океана был на 120 м ниже современного. А когда ледники стали таять и вода поднималась, группы мамонтов еще сохранялись на образовавшихся островах Прибылова и на острове Врангеля (см.: D. R. Guthrie. Radiocarbon evidence of mid-Holocene mammoths stranded on an Alaskan Bering Sea island // Nature. 2004. V. 429. P. 746–749).

Когда же 11 тыс. лет назад заканчивалось это последнее серьезное оледенение, уровень океана поднимался очень быстро: за 500 лет — примерно на 20 м (в среднем по 4 см за год). Если бы это происходило в наши дни, то катастрофические последствия для человечества были бы неизбежны: ведь в низменных прибрежных районах Юго-Восточной Азии (и не только там) живут миллионы людей. Сейчас уровень Мирового океана повышается со средней скоростью 3–3,5 мм в год, но насколько этот процесс объясняется именно таянием ледников Антарктиды и Гренландии?

Ледники Гренландии тают. Происходит это прежде всего в прибрежной, низменной части острова. (Фото © Arne Uusjarv с сайта www.trekearth.com)

На этот вопрос попытались ответить исследователи Центра полярных наблюдений и моделирования — Эндрю Шеферд (Andrew Shepherd) и Дункан Винэм (Duncan Wingham), которые свели воедино оценки, полученные разными авторами. Выяснилось, что проблема не так проста, как может показаться на первый взгляд.

Айсберги около Гренландии. Май 2005 года. (Фото © Артемия Лебедева с сайта www.tema.ru. Там же можно посмотреть и другие фотографии Гренландии) Изменения ледового покрова Гренландии в последние годы. A — оранжевым и желтым цветом показаны те места, где высота поверхности льда уменьшается, голубым — где она возрастает. На вставке справа показана высота ледовой поверхности: выше 2000 м (серый цвет), ниже 2000 м (черный). B — изменения количества льда на участках выше 2000 м (верхняя панель) и ниже 2000 м (нижняя панель). Отчетливо видно, что в возвышенной части Гренландии масса льда слабо, но нарастает; в низменной части — довольно сильно снижается. (Рис. из обсуждаемой статьи в Science)

Дело в том, что в результате потепления климата и в Антарктиде, и в Гренландии начинает выпадать больше осадков — естественно, в виде снега, поскольку там всегда достаточно холодно. Скапливаясь в большом количестве, снег постепенно, силой собственной тяжести, утрамбовывается и превращается сначала в фирн, а потом в лед. Таким образом, потепление способствует не только таянию льда, но и его образованию. Правда, в разных частях крупнейших ледников процессы эти происходят с разной интенсивностью. Наращивается лед в основном в центральных, более возвышенных (и более холодных) районах, тает — преимущественно в прибрежных, низменных (более теплых).

Существовавшие до недавнего времени оценки массы льда в Гренландии и в Антарктике практически всегда получали пересчетом данных по немногим пробам на огромные площади. Пересчет требовал принятия разных допущений, и в сумме эти допущения вносили значительную неопределенность в расчеты. Отсюда — довольно широкий диапазон цифр, сообщаемых разными авторами. Так, например, по данным обзора 1992 года динамика льда Антарктиды оценивалась от прямых потерь в 500–600 Гт (гигатонн, 1 Гт = 109 т) в год (что равносильно повышению уровня океана на 1,4 мм за год) до прироста примерно на 1000 Гт в год! Даже официальный доклад, подготовленный в 2001 году Межправительственной группы экспертов по изменению климата (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC), опирается исключительно на модельные расчеты, а не на реальные данные по изменению массы ледников.

В последнее время точность измерений значительно возросла благодаря спутникам, оценивающим гравитационные аномалии Земли (проект GRACE, Gravity Recovery and Climate Experiment), а также дистанционным наблюдением за изменением высоты поверхности ледового покрова. Но значительная неопределенность по-прежнему остается. Данные работ последних лет, суммированные Шефердом и Винэмом, указывают на разброс величин (для Гренландии и Антарктиды в целом) от –366 Гт до +53 Гт в год (знак «минус» означает уменьшение массы льда, а знак «плюс» — ее увеличение). Если перевести эти цифры в эквивалентное изменение уровня океана, то получается, что в первом случае уровень океана возрастает со средней скоростью 1,0 мм за год, а во втором — понижается со скоростью 0,15 мм за год.

Но речь идет о крайних оценках. Большинство же цифр лежит посередине и свидетельствует скорее о преобладании процессов таяния льда, а не его образования. Авторы обзора считают, что наиболее правдоподобная на сегодняшний день оценка — это 125 Гт льда, теряемого ежегодно Гренландией и Антарктидой вместе взятыми (причем в случае Антарктиды — потери идут исключительно за счет западной ее части!). Таяние такого количества льда равносильно подъему уровня Мирового океана на 0,35 мм в год. Но реально в настоящее время уровень океана растет ежегодно на 3,0–3,5 мм в год. Значит, только небольшая часть этого подъема может быть объяснена таянием крупнейших ледовых щитов планеты. Баланс пока не сводится, и исследования должны быть продолжены.

Источник: Andrew Shepherd, Duncan Wingham. Recent Sea-Level Contributions of the Antarctic and Greenland Ice Sheets // Science. 2007. V. 315. P. 1529–1532.

См. также: Гренландия всё быстрее теряет свой лед, «Элементы», 26.09.2006.

Алексей Гиляров

‹‹