TAVENÍ PÓLŮ: EVOLUCE, PŘÍČINY, DŮSLEDKY, ŘEŠENÍ - ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ - 2025

Tání pólů nebo rozmrazení je ztráta hmotnosti ledu na koncích planety v důsledku globálního oteplování. V tomto smyslu bylo zjištěno, že mořský led na severním pólu (Arktida) a na jižním pólu Antarktidy (ledový pól) klesá ledovým ledem rychlostí 219 000 milionů tun / rok.

Led nalezený na obou pólech je jiné povahy a Arktida je převážně mořský led, zatímco Antarktida je kontinent pokrytý ledovým ledem. Mořský led je zmrzlá mořská voda a ledový led je výsledkem zhutnění vrstev sněhu na souši.

Arktická ledová čepice. Zdroj: NASA

Když se mořský led roztaví, nezvýší hladinu vody, zatímco ledový led, který je nad pevninou, teče do moře a může zvýšit jeho hladinu. Na druhé straně tání pólů způsobuje změny teploty vody, což má vliv na ekologii oblasti a cirkulaci velkých oceánských proudů.

Tavení pólů je způsobeno zvýšením teploty atmosféry, moře a země. Teplota planety rostla v důsledku vývoje průmyslové revoluce od poloviny 18. století.

Podobně byly odlesněny velké plochy půdy, aby se vybudovaly továrny, města a rozšířilo se zemědělství, aby se získalo více potravin. Proto se emise CO2 do atmosféry zvýšily a její fixace rostlinami, korály a planktónem se snížila.

Atmosférický CO2 je skleníkový plyn, který přispívá ke zvýšení průměrné teploty planety. To změnilo přirozenou rovnováhu a vedlo k tání světového mořského ledu a ledovců.

Důsledky tání pólů mohou být velmi závažné, protože meteorologické procesy a pohyb mořských proudů se mění.

Jedním z možných řešení, jak se vyhnout tání pólů, je snížení emisí skleníkových plynů, jako je CO2, metan a oxid dusičitý. Stejně tak je třeba snížit odlesňování lesů a znečištění oceánů.

K tomu je zapotřebí vývojový model, který je udržitelný, založený na čisté energii s nízkou spotřebou a v rovnováze s přírodou.

Evoluce od 18. století (průmyslová revoluce) do současnosti

Paleoklimatické studie (starověkých podnebí) provedené na obou pólech naznačují, že po 800 000 let nedošlo ke změnám v přirozených cyklech zahřívání a chlazení. Vycházely z koncentrací CO2 180 ppm (dílů na milion) v chladné fázi a 290 ppm v horké fázi.

V polovině devatenáctého století však začalo být pozorováno zvýšení koncentrace atmosférického CO2, které překračovalo hranici 290 ppm. To mělo za následek zvýšení průměrné teploty planety.

Průmyslová revoluce

Sociálně-ekonomická expanze Evropy začala kolem roku 1760 v Anglii a rozšířila se do Ameriky, je známá jako průmyslová revoluce. Tento vývoj byl příčinou zvýšení koncentrace CO2 v důsledku spalování fosilních paliv, zejména uhlí.

První průmyslová revoluce: uhlí

Energetickou základnou počáteční fáze průmyslové revoluce bylo uhlí spojené s řadou vědeckých objevů a změn v sociální struktuře. Mezi nimi vyniká použití strojů, jejichž zdrojem energie byla pára zahřívaná spalováním uhlí.

Kromě toho bylo uhlí využíváno k výrobě elektřiny a v ocelářském průmyslu. Tímto způsobem začala nerovnováha ve světovém klimatu, což se později projevilo v různých environmentálních problémech.

Ropa a plyn

Předpokládá se, že vynález spalovacího motoru a použití oleje a plynu vedly k druhé průmyslové revoluci mezi koncem 19. a začátkem 20. století. To má za následek zrychlené zvýšení CO2 přidaného do atmosféry v důsledku lidských činností.

20. století: skok v koncentraci CO2

V polovině 20. století průmyslový rozvoj zahrnoval většinu planety a koncentrace CO2 začaly zrychlovat. V roce 1950 překročila koncentrace CO2 310 ppm a do konce století dosáhla 380 ppm.

Tání ledovce

Tání ledového ledu v Antarktidě. Zdroj: Vincent van Zeijst

Mezi mnoha důsledky hospodářské revoluce vyniká tání mořského a suchozemského ledu. Odhaduje se, že Antarktida od roku 1992 ztratila tři miliardy tun ledu.

Tato ztráta se za posledních šest let zrychlila, což se odhaduje na 219 000 milionů tun / rok.

Během roku 2016 se teplota v Arktidě zvýšila o 1,7 ° C a pro rok 2019 se odhaduje, že led na severním pólu pokrýval pouze 14,78 milionů km2, což je o 860 000 km2 nižší, než je maximální průměr zaznamenaný mezi lety 1981 a 2010.

Příčiny

Tavení pólů je výsledkem nárůstu teploty planety, známého jako globální oteplování. Studie provedená NSIDC (US National Data Center pro sníh a led) v roce 2011 odhadla, že teplota Arktidy se zvýšila mezi 1 až 4 ° C.

NASA naopak naznačila, že průměrná teplota vzrostla o 1,1 ºC ve srovnání s obdobím 1880/1920 (1,6 ºC na pevnině a 0,8 ºC na moři). Existují dvě hlavní příčiny zvýšení globální teploty:

-Zvýšení emisí CO2

Přirozený cyklus

Podle paleoklimatických studií se za posledních 800 000 let na planetě vyskytlo asi 8 období ledovců. Tato období nízkých teplot se střídala s teplými obdobími a tato změna se časově shodovala se změnami koncentrace CO2 v atmosféře.

Tyto variace byly produktem přirozeného mechanismu založeného na dodávce CO2 do atmosféry sopečnými erupcemi a jeho zachycení růstem korálů v teplých mělkých mořích.

Odhaduje se, že v teplých obdobích bylo dosaženo koncentrací 290 ppm CO2 a v chladných obdobích 180 ppm CO2.

Skleníkový efekt

Na druhé straně CO2 působí jako skleníkový plyn, protože brání úniku tepelného záření ze Země do vesmíru. To má za následek zvýšení teploty planety.

Umělý cyklus

Od poloviny 19. století se tento přirozený cyklus vytápění a chlazení začal měnit vlivem lidské činnosti. V tomto smyslu dosáhla do roku 1910 koncentrace CO2 300 ppm.

V roce 1950 dosáhla hladina oxidu uhličitého 310 ppm, v roce 1975 to 330 ppm a na konci 20. století 370 ppm.

Zásadní příčinou tohoto zvýšení koncentrace CO2 v atmosféře je hlavně spalování fosilních paliv (uhlí a ropa). Tímto způsobem se do atmosféry uvolňuje velká množství CO2 zachyceného rostlinami před milióny let.

- Snížení obsahu uhlíku

Rostlinné hmoty, plankton a korály fixují uhlík ve svých vývojových procesech extrakcí CO2 z atmosféry. Proto se chovají jako pohlcující uhlík tím, že je součástí jejich tělesných struktur.

Zničení lesů a znečištění moří způsobující smrt korálů a pokles planktonu snížily rychlost fixace uhlíku.

Lesy

Lesy se v Evropě od roku 1850 snížily o 436 000 km2 a byly nahrazeny městy, průmyslovými oblastmi, zemědělskými poli nebo plantážními lesy s jednotností druhů.

Ztráta vegetačního pokryvu zvyšuje teplotu v postižených oblastech o 0,23 ºC v důsledku zvýšeného dopadu slunečního záření na zemský povrch. Albedo efekt lesa (schopnost odrážet sluneční záření) je 8 a 10%, a když jsou omezeny, je tento efekt ztracen.

Na druhé straně, když dojde k požáru vegetace, uvolní se fixovaný uhlík v vegetační hmotě, která se také hromadí v atmosféře. Na tomto obrázku můžete vidět odlesňování v oblasti Amazonie:

Oceány

Znečištění oceánů způsobuje acidifikaci mořských vod a ukládají se toxické látky, které způsobily smrt asi 50% korálů. Kromě toho může toto okyselení ovlivnit plankton, který zachycuje většinu uhlíku.

Otvor v ozónové vrstvě

Ozonová vrstva je akumulací této formy kyslíku (O3) v horních vrstvách stratosféry. Ozon snižuje množství ultrafialového záření, které proniká na Zemi, což pomáhá udržovat teplotu a zabraňuje škodlivým účinkům tohoto záření.

V roce 1985 vědci objevili díru v ozonové vrstvě nad Antarktidou, což představuje důležitý faktor při tání ledu v této oblasti. Je to způsobeno různými plyny emitovanými do atmosféry v důsledku lidských činností, jako jsou chlorfluoruhlovodíky (CFC).

Důsledky

Zvýšení koncentrace skleníkových plynů v atmosféře vede ke zvýšení teploty. Tavení pólů je proto způsobeno vážnými globálními důsledky:

-Stoupání hladiny moře

Okamžitým důsledkem tání ledovců je zvýšení hladiny moře. Například, pokud by se rozpadl veškerý antarktický led, hladina moře by stoupla až na 70 m.

Pokud by k tomu došlo, byla by velká část pobřežních měst zaplavena a mohla by být změněna ekologie velkých oblastí. V Antarktidě je 13 979 000 km2 zamrzlé povrchové plochy a ledovcové výboje v této oblasti se mezi lety 2002 a 2006 zdvojnásobily.

V Arktidě se v Grónsku nachází ledový led, který by mohl způsobit zvýšení hladiny moře. Jiné arktické oblasti s ledovým ledem zahrnují kanadské souostroví, ruské arktické ostrovy, souostroví Svalbard a Jhan Mayen a kontinentální arktickou oblast.

-Eroze arktického pobřeží

Roztavené ledovce v Cape York (Grónsko). Zdroj: Brocken InagloryTento obrázek byl editován uživatelem: CillanXC

Polární kruh zahrnuje pobřeží: Grónska, Kanady, Spojených států, Islandu, Norska, Švédska, Finska a Ruska. Tato pobřeží jsou známá jako měkká pobřeží, protože nejsou tvořena skalnatým substrátem, ale permafrostem.

Globální oteplování způsobuje, že se permafrost taje a nechává spodní strukturu vystavenou erozi. Oblasti nejvíce postižené erozí jsou Laptev, východní Sibiř a Beaufortské moře na Aljašce, kde jejich pobřeží již představuje ztrátu až 8 metrů.

Tavení permafrostu také uvolňuje velké množství CO2 a metanu, které jsou zachyceny ve zmrzlých vrstvách sněhu.

-Změna atmosférických vzorců

Jak stoupá hladina moře, dochází k odpařování, a proto se mění mnoho meteorologických událostí. To může mít různé důsledky:

Měnící se atmosférické cirkulační vzorce a mořské proudy

Oceánská teplota může být ovlivněna začleněním množství roztavené vody (teplejší než tekutá mořská voda) z tání pólů. To může také ovlivnit normální průběh mořských proudů.

V případě tání arktického ledu bude ovlivněn Gulf Stream. Tento proud přesouvá velké množství teplé vody z Mexického zálivu do severního Atlantiku.

Proto lze termální režimy změnit a vytvářet teplejší vzduch v Arktidě a Střední Americe a chladnější vzduch v severozápadní Evropě.

Zvýšení frekvence střídání za studena

Tepelné vlny střídané se studenými vlnami jsou na celém světě stále častější. V případě vln veder se oceňuje, že se vyskytují v menších a menších intervalech a s delší dobou trvání.

Zvýšené srážky

Jak se polární led taje, zvyšuje se množství kapalné vody a zvýšení teploty ovlivňuje odpařování. V důsledku toho se srážky zvyšují, což může být stále více přívalové a vyskytuje se erratičtěji.

Eroze a dezertifikace

Zvýšení přívalové srážky a vyšší frekvence střídání studených a teplých vln mohou vést ke zvýšení eroze půdy.

Snížení vodních zdrojů

Polární led je největší nádrž sladké vody na Zemi. Tímto způsobem, že jeho tání a smíchání s mořskou vodou představuje významnou ztrátu pitné vody.

- Dopad na biologickou rozmanitost

Tání mořského ledu v Severním ledovém oceánu a permafrostu na jeho pobřeží má negativní dopad na životní návyky druhů vyskytujících se v těchto oblastech. Kromě toho klimatické změny, které způsobuje tání pólů na celém světě, negativně ovlivňují biologickou rozmanitost planety.

Vegetace

Druhy tundry, jako jsou lišejníky a mechy, jsou v průběhu roku ovlivněny změnami způsobů zamrzání a rozmrazování. Na druhé straně, tání Arktidy umožňuje druhům z teplejších zeměpisných šířek napadnout tundru a vysídlit původní druhy.

Lední medvědi

Lední medvěd v Svalbardu (Norsko). Zdroj: Arturo de Frias Marques

Lední medvědi jsou zvířata, která žijí, loví a chovají na ledovém ledu v Arktidě a jsou symbolickým případem. Drastické snížení mořského ledu v létě ohrožuje jejich populace rozptýlené po Aljašce, Kanadě, Grónsku, Norsku a Rusku.

V současné době se odhaduje, že v této oblasti je méně než 25 000 exemplářů ledních medvědů. Tato zvířata loví tuleň v zimě a na jaře, aby si vytvořili tukové rezervy, které jim umožní přežít v létě.

Během teplejšího období mají lední medvědi větší potíže s lovem tuleňů, protože se pohybují snadněji. Pokud jde o ně, v zimě jsou nuceni se vynořit, když je medvědi snáze chytí.

Tání pólů způsobuje pokles ledu a také tání dříve v sezóně. To má za následek, že lední medvědi mohou lovit méně tuleňů, a proto je méně pravděpodobné, že přežijí.

Karibu

V posledních desetiletích se populace karibou snížila o 50% v důsledku zvýšení teploty. Proto se mění model tání řek, které označují jejich migrační cykly.

To vše podporuje invazi vegetace z teplejších zemí, které vytlačují mechy a lišejníky, které jsou potravou tohoto druhu.

- Změny stylů a kulturní ztráty

Nenets

Jsou to sibiřská etnická skupina, jejichž zdrojem života jsou stáda sobů, z nichž získávají jídlo, oblečení, přístřešky a transport.

Sobí se pasou hlavně mechem a lišejníky charakteristickými pro tyto arktické oblasti, které byly sníženy zvýšením teploty.

Inuit

Je to etnická skupina, která obývá pobřeží Aljašky a tradičně závisí na rybolovu a lovu tuleňů, velryb a ledních medvědů.

S globálním oteplováním však mořský led ustupuje a populace her se pohybuje jinam. Tradiční znalosti a způsob života těchto komunit se proto ztrácí.

Na druhé straně se v těchto oblastech začaly objevovat druhy jako losos a robiny, které nejsou součástí kultury Inuitů.

Sami

Je to etnická skupina pocházející z arktických pobřeží Norska, která se věnuje pasení sobů, která tvoří základ její kultury. Sob migruje na pobřeží dříve, než se řeky roztají, ale jejich chování se mění roztavením pólů.

Řešení

Snížení emisí skleníkových plynů

K zastavení tání pólů je nutné drastické snížení emisí skleníkových plynů. Toto snížení musí být vyšší než cíle stanovené (a ne zcela splněné) Kjótského protokolu.

Tento protokol je součástí Rámcové úmluvy OSN o změně klimatu (UNFCCC). Bylo dohodnuto v japonském Kjótu v roce 1997 a stanoví kvóty s cílem snížit emise skleníkových plynů.

Hospodářské zájmy zemí, které produkují nejvíce emisí, však ovlivnily dodržování Kjótského protokolu.

Zalesňování a ochrana lesních hmot

Doplňkovým opatřením ke snižování emisí je ochrana stávajících lesů a zvětšení plochy, na kterou se tyto lesy vztahují. Největší rozšíření lesů jsou však v rozvojových zemích, které mají plány rozšíření, které vedou k masivnímu odlesňování.

Rozvinuté země mají velmi malé lesní masy, protože byly odlesněny během založení průmyslové revoluce.

Kontrola znečištění moří

Moře jsou hlavním propadem uhlíku přes korály, planktón a ryby a zachycují asi 50% atmosférického uhlíku. Z tohoto důvodu je nezbytné zajistit rovnováhu oceánů a snížit znečištění mořských vod, zejména plastů.

Geoengineering

Někteří vědci navrhli alternativy geoinženýrství, jako je vstřikování aerosolů síry do polární stratosféry za účelem generování globálního stínování.

Sírové aerosoly snižují vstup slunečního záření, a proto ochlazují Zemi, ale to by mohlo ovlivnit odpařování a snížit srážení v některých oblastech.

Reference

1. Arktický program (2019). Karta Arktických zpráv: Aktualizace pro rok 2018. Účinky přetrvávajícího oteplování Arktidy stále rostou. Převzato z arctic.noaa.gov
2. Becher M, Olofsson J, Berglund L a Klaminder J (2017). Snížená kryogenní porucha: jeden z potenciálních mechanismů změny vegetace v Arktidě. Polar Biology 41: 101–110.
3. Eraso A a Dominguez MC (viz 07/11/2019). Tání v Arktidě a Antarktidě. Pleistocénové ledové věky a současné globální oteplování.

   Převzato z antarkos.org.uy.- Huettmann F (Ed.) (2012). Ochrana tří pólů. Springer. New York, USA. 333 str.

4. Pacheco-Pino S a Valdés-Cavieres C (2012). Environmentální dopad tání Arktidy a jeho dopad na cestovní ruch. Meziamerický deník životního prostředí a cestovního ruchu (RIAT) 8: 8-16.
5. Rasch, PJ; Tilmes, S.; Turečtina, RP; Robock, A.; Omán, L.; Chen, C.; Stenchikov, GL; Garcia, RR (2008). "Přehled geoinženýrství klimatu pomocí stratosférických sulfátových aerosolů". Filozofické transakce Královské společnosti v Londýně. Série A, Matematické a fyzikální vědy. 366 (1882): 4007 - 4037.
6. Wigley TML (říjen 2006). Kombinovaný zmírňující / geoinženýrský přístup ke stabilizaci klimatu. Science 314: 452–454.