IOS

Jednym z mechanizmów wpływających na ziemski system klimatyczny jest zmiana albedo, czyli zdolności odbijania przez powierzchnię Ziemi promieniowania słonecznego. Zrozumienie tego pojęcia ma kluczowe znaczenie, ponieważ wielkość pochłoniętego promieniowania słonecznego decyduje o ilości energii dostępnej dla powierzchni Ziemi i atmosfery. Warto przypomnieć, że obiekty o albedo równym 0% pochłaniają całe padające na nie promieniowanie, natomiast obiekty o albedo 100% odbijają je w całości.

Średnie albedo Ziemi wynosi około 30%. Jasne elementy powierzchni Ziemi – takie jak chmury, świeży śnieg czy lód – charakteryzują się wysokim albedo, zwykle w zakresie od 50% do 95%, co oznacza, że większość promieniowania słonecznego jest odbijana w przestrzeń kosmiczną, a powierzchnia ulega ochłodzeniu. Z kolei niskie albedo, od około 5% do 20%, typowe dla lasów, świeżego asfaltu czy ciemnych gleb, oznacza większe pochłanianie energii i silniejsze nagrzewanie powierzchni.

Zmiany zasięgu pokrywy lodowej mogą istotnie przekształcać albedo, wywierając wpływ zarówno na klimat lokalny, jak i globalny. Proces ten jest szczególnie widoczny w Arktyce, gdzie tempo ocieplenia znacznie przekracza średnią globalną. Wraz z przyspieszonym topnieniem lodu morskiego i zanikiem pokrywy śnieżnej ubywa powierzchni o wysokim albedo. Lód i śnieg zastępowane są przez ciemniejszą wodę oceanu lub odsłoniętą glebę, które pochłaniają więcej energii słonecznej. Powoduje to dalszy wzrost temperatury i nasila proces ocieplania.

Wzrost temperatury w Arktyce przyspiesza rozkład materii organicznej w glebach, prowadząc do emisji dwutlenku węgla i metanu, przyspieszając tym samym globalne ocieplenie. Szczególnie istotne znaczenie ma  rozmarzanie wiecznej zmarzliny w obszarach tundry, w której przez tysiące lat od ostatniej epoki lodowcowej zgromadzona była znaczna ilość materii organicznej. Coraz szybsze uwalnianie dużych ilości gazów cieplarnianych dodatkowo wzmacnia efekt cieplarniany, nasilając zmiany klimatu, które są przyczyną topnienia wiecznej zmarzliny.

Anna Romańczak, Zakład Monitoringu Środowiska IOŚ-PIB

Wzrost globalnej średniej temperatury powietrza powoduje zmiany klimatu w skali całej Ziemi. Proces ten szczególnie intensywnie przebiega w Arktyce, gdzie tempo ocieplenia znacznie przewyższa średnią światową. Zjawisko to, określane jako arktyczne wzmocnienie (ang. Arctic amplification)[1], ma istotne konsekwencje dla zasobów wodnych oraz całego cyklu hydrologicznego. Prowadzi ono do topnienia lodu morskiego, recesji, czyli wycofywania się lodowców i lądolodu Grenlandii, rozmarzania wiecznej zmarzliny, a także do częstszego występowania ekstremalnych zjawisk pogodowych. Skutki tych procesów odczuwalne są nie tylko w regionie arktycznym, lecz także w skali całego globu.

Zmniejszanie się arktycznej pokrywy lodowej przyczynia się do wzrostu poziomu mórz na świecie. Z szóstego raportu IPCC wynika, że lodowce we wszystkich regionach polarnych tracą masę co najmniej od początku XXI wieku i proces ten będzie postępował przez kolejne dekady, nawet w warunkach stabilizacji globalnej temperatury[2]. Wzrost poziomu mórz prowadzi do narastającego ryzyka trwałych zmian linii brzegowej, częstszych i bardziej dotkliwych powodzi przybrzeżnych zagrażających infrastrukturze oraz nisko położonym terenom wzdłuż wybrzeża oraz ujściowych odcinków dużych rzek. Zmianom ulega także reżim hydrologiczny rzek strefy arktycznej, co przejawia się przekształceniem sezonowego rozkładu przepływów, związanym między innymi z wcześniejszym występowaniem roztopów.

Przyspieszone topnienie lodowców w Arktyce zwiększa dopływ słodkiej wody do Oceanu Arktycznego, prowadząc do zmiany zasolenia i gęstości wód oceanu. Zmiany te wpływają na cyrkulację oceaniczną oraz funkcjonowanie ekosystemów morskich w tym regionie. Ponadto zanik pokrywy lodowej w Arktyce wywołuje poważne konsekwencje dla cyrkulacji atmosferycznej. Procesy zachodzące w tym regionie silnie oddziałują na występowanie zjawisk ekstremalnych, takich jak susze czy powodzie, które coraz częściej obserwuje się w różnych częściach świata.

Olga Hałacz, Zakład Adaptacji do Zmian Klimatu IOŚ-PIB

[1] https://science.nasa.gov/earth/earth-observatory/arctic-amplification-81214/

[2] IPCC. 2021. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Regional Fact Sheet – Polar Regions. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge: Cambridge University Press. (https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/resources/factsheets/)