TAVENIE PÓLOV: VÝVOJ, PRÍČINY, DÔSLEDKY, RIEŠENIA - PROSTREDIE - 2026

Topenie pólov alebo rozmrazení je strata hmotnosti ľadu na koncoch planéty v dôsledku globálneho otepľovania. V tomto zmysle sa zistilo, že v severnom póle (arktický) morský ľad klesol a v Antarktíde (južný pól) ľadový ľad klesá rýchlosťou 219 000 miliónov ton / rok.

Ľad nachádzajúci sa na oboch póloch má inú povahu a Arktída je prevažne morským ľadom, zatiaľ čo Antarktída je kontinent pokrytý ľadovým ľadom. Morský ľad je zamrznutá morská voda a ľadový ľad je výsledkom zhutnenia vrstiev snehu na súši.

Polárna ľadová čiapka. Zdroj: NASA

Keď sa morský ľad topí, nezvyšuje hladinu vody, zatiaľ čo ľadový ľad, ktorý je nad pevninou, tečie do mora a môže zvýšiť svoju hladinu. Na druhej strane, topenie pólov spôsobuje zmeny teploty vody, ktoré ovplyvňujú ekológiu oblasti a cirkuláciu veľkých morských prúdov.

Tavenie stožiarov je spôsobené zvýšením teploty atmosféry, mora a zeme. Teplota planéty stúpa v dôsledku vývoja priemyselnej revolúcie od polovice 18. storočia.

Podobne sa odlesnili veľké plochy pôdy s cieľom vybudovať továrne, mestá a rozšíriť poľnohospodárstvo s cieľom získať viac potravín. Preto sa emisie CO2 do atmosféry zvýšili a jej fixácia rastlinami, korálmi a planktónom sa znížila.

Atmosférický CO2 je skleníkový plyn, ktorý prispieva k zvyšovaniu priemernej teploty planéty. To zmenilo prirodzenú rovnováhu a viedlo k topeniu svetového morského ľadu a ľadovcov.

Dôsledky topenia pólov môžu byť veľmi vážne, pretože meteorologické procesy a pohyb morských prúdov sa menia.

Medzi možné riešenia na zabránenie topenia pólov patrí zníženie emisií skleníkových plynov, ako je CO2, metán a oxid dusičitý. Rovnako sa musí znížiť odlesňovanie lesov a znečistenie oceánov.

Na tento účel je potrebný trvalo udržateľný rozvojový model založený na čistej energii s nízkou spotrebou a v rovnováhe s prírodou.

Vývoj od 18. storočia (priemyselná revolúcia) do súčasnosti

Paleoklimatické štúdie (starovekého podnebia) vykonané na oboch póloch naznačujú, že počas 800 000 rokov nedošlo k žiadnym zmenám v prirodzených cykloch zahrievania a chladenia. Boli založené na koncentráciách CO2 180 ppm (dielov na milión) v studenej fáze a 290 ppm v horúcej fáze.

V polovici 19. storočia sa však začalo pozorovať zvýšenie koncentrácie atmosférického CO2, ktoré prekračovalo hranicu 290 ppm. To malo za následok zvýšenie priemernej teploty planéty.

Priemyselná revolúcia

Sociálno-ekonomická expanzia Európy sa začala okolo roku 1760 v Anglicku a rozšírila sa do Ameriky, ktorá je známa ako priemyselná revolúcia. Tento vývoj bol príčinou zvýšenia koncentrácie CO2 v dôsledku spaľovania fosílnych palív, najmä uhlia.

Prvá priemyselná revolúcia: Uhlie

Energetickou základňou počiatočnej fázy priemyselnej revolúcie bolo uhlie spojené s radom vedeckých objavov a zmien v sociálnej štruktúre. Medzi nimi vyniká použitie strojov, ktorých zdrojom energie bola horúca para spaľovaním uhlia.

Uhlie sa okrem toho používalo na výrobu elektriny av oceliarskom priemysle. Týmto spôsobom sa začala nerovnováha vo svetovej klíme, ktorá by sa neskôr odrazila v rôznych environmentálnych problémoch.

Olej a benzín

Usudzuje sa, že vynález motora s vnútorným spaľovaním a používanie oleja a plynu viedli k druhej priemyselnej revolúcii medzi koncom 19. a začiatkom 20. storočia. To viedlo k zrýchlenému nárastu CO2 pridaného do atmosféry v dôsledku ľudskej činnosti.

20. storočie: skok v koncentrácii CO2

V polovici 20. storočia priemyselný rozvoj zahŕňal väčšinu planéty a koncentrácie CO2 začali rásť rýchlejšie. V roku 1950 prekročila koncentrácia CO2 310 ppm a do konca storočia dosiahla 380 ppm.

Topiace sa ľadovce

Topenie ľadového ľadu v Antarktíde. Zdroj: Vincent van Zeijst

Medzi mnohými dôsledkami hospodárskej revolúcie vyniká topenie morského a suchozemského ľadu. Odhaduje sa, že Antarktída od roku 1992 stratila tri miliardy ton ľadu.

Táto strata sa za posledných šesť rokov zrýchlila, ktorá sa odhaduje na 219 000 miliónov ton / rok.

Počas roku 2016 sa teplota Arktídy zvýšila o 1,7 ° C a na rok 2019 sa odhaduje, že ľad severného pólu pokrýval iba 14,78 milióna kilometrov štvorcových, čo je o 860 000 štvorcových kilometrov pod maximálny priemer zaznamenaný medzi rokmi 1981 a 2010.

príčiny

Tavenie pólov je výsledkom zvýšenia teploty planéty, známeho ako globálne otepľovanie. Štúdia, ktorú v roku 2011 vykonalo NSIDC (americké národné stredisko údajov o snehu a ľade), odhadla, že teplota Arktídy sa zvýšila medzi 1 až 4 ° C.

Na druhej strane NASA uviedla, že priemerná teplota sa zvýšila o 1,1 ºC v porovnaní s obdobím 1880/1920 (1,6 ºC na súši a 0,8 ºC na mori). Existujú dve hlavné príčiny nárastu globálnej teploty:

- Zvýšenie emisií CO2

Prirodzený cyklus

Podľa paleoklimatických štúdií sa za posledných 800 000 rokov na planéte vyskytlo okolo 8 období ľadovca. Tieto obdobia nízkych teplôt sa striedali s teplými obdobiami a táto zmena sa časovo zhodovala so zmenami v koncentrácii CO2 v atmosfére.

Tieto variácie boli výsledkom prirodzeného mechanizmu založeného na dodávaní CO2 do atmosféry sopečnými erupciami a jeho zachytávaním rastom koralov v teplých plytkých moriach.

Odhaduje sa, že v teplých obdobiach sa dosiahli koncentrácie 290 ppm CO2 a v chladných obdobiach 180 ppm CO2.

Skleníkový efekt

Na druhej strane CO2 pôsobí ako skleníkový plyn, pretože bráni úniku tepelného žiarenia zo Zeme do vesmíru. To má za následok zvýšenie teploty planéty.

Umelý cyklus

Od polovice 19. storočia sa tento ľudský cyklus vykurovania a chladenia začal meniť v dôsledku ľudskej činnosti. V tomto zmysle dosiahla koncentrácia CO2 v roku 1910 300 ppm.

V roku 1950 hladina oxidu uhličitého dosiahla 310 ppm, v roku 1975 to bolo 330 ppm a na konci 20. storočia 370 ppm.

Základnou príčinou tohto zvýšenia koncentrácie CO2 v atmosfére je najmä spaľovanie fosílnych palív (uhlie a ropa). Týmto spôsobom sa do atmosféry uvoľňuje veľké množstvo CO2 zachytené rastlinami pred miliónmi rokov.

-Zníženie obsahu uhlíka

Rastlinné hmoty, planktón a koraly fixujú uhlík vo svojich vývojových procesoch extrahovaním CO2 z atmosféry. Preto sa správajú ako zachytávače uhlíka tým, že ho tvoria súčasť ich telesných štruktúr.

Zničenie lesov a znečistenie morí spôsobujúce smrť koralov a pokles planktónu znížili mieru fixácie uhlíka.

Lesy

Lesy sa v Európe od roku 1850 znížili o 436 000 km2 a boli nahradené mestami, priemyselnými odvetviami, poľnohospodárskymi oblasťami alebo plantážnymi lesmi s jednotnosťou druhov.

Strata vegetačného krytu v postihnutých oblastiach zvyšuje teplotu o 0,23 ° C v dôsledku zvýšeného dopadu slnečného žiarenia na zemský povrch. Albedo efekt lesa (schopnosť odrážať slnečné žiarenie) je 8 a 10%, a keď sa zníži, tento účinok sa stratí.

Na druhej strane, keď dôjde k požiarom vegetácie, uvoľní sa fixovaný uhlík v hmote vegetácie, ktorá sa tiež hromadí v atmosfére. Na tomto obrázku vidíte odlesňovanie v oblasti Amazonky:

Oceány

Znečistenie oceánov spôsobuje okyslenie morských vôd a ukladajú sa toxické látky, ktoré spôsobili smrť asi 50% koralov. Okrem toho môže toto okyslenie ovplyvniť planktón, ktorý zachytáva väčšinu uhlíka.

Otvor v ozónovej vrstve

Ozónová vrstva je akumuláciou tejto formy kyslíka (O3) v horných vrstvách stratosféry. Ozón znižuje množstvo ultrafialového žiarenia, ktoré preniká do Zeme, čo pomáha udržiavať teplotu a zabraňuje škodlivým účinkom tohto žiarenia.

V roku 1985 vedci zistili dieru v ozónovej vrstve nad Antarktídou, čo predstavuje dôležitý faktor pri tavení ľadu v tejto oblasti. Je to spôsobené rôznymi plynmi emitovanými do atmosféry v dôsledku ľudskej činnosti, ako sú chlórfluórované uhľovodíky (CFC).

dôsledky

Zvýšenie koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére spôsobuje zvýšenie teploty. Preto je topenie pólov spôsobené vážnymi globálnymi dôsledkami:

- stúpajúca hladina mora

Okamžitým dôsledkom topenia ľadovca je zvýšenie hladiny mora. Napríklad, ak by sa roztopil všetok antarktický ľad, hladina mora by stúpla až 70 m.

Keby sa tak stalo, zaplavilo by sa veľa pobrežných miest a mohla by sa zmeniť ekológia veľkých oblastí. V Antarktíde sa nachádza 13 979 000 km2 zamrznutej povrchovej plochy a prietoky ľadovcov v tejto oblasti sa medzi rokmi 2002 a 2006 zdvojnásobili.

V Arktíde sa v Grónsku nachádza ľadový ľad, ktorý by mohol spôsobiť stúpanie hladiny mora. Medzi ďalšie arktické oblasti s ľadovým ľadom patria kanadské súostrovie, ruské arktické ostrovy, súostrovie Svalbard a Jhan Mayen a kontinentálny arktický región.

- Erózia arktického pobrežia

Roztopený ľadovec v Cape York (Grónsko). Zdroj: Brocken InagloryTento obrázok bol upravený používateľom: CillanXC

Polárny kruh zahŕňa pobrežia: Grónska, Kanady, Spojených štátov, Islandu, Nórska, Švédska, Fínska a Ruska. Tieto pobrežia sú známe ako mäkké pobrežia, pretože ich netvoria skalnaté substráty, ale permafrost.

Globálne otepľovanie spôsobuje, že sa permafrost topí a spodná štruktúra je vystavená erózii. Oblasti najviac postihnuté eróziou sú Laptev, východná Sibír a Beaufortské more na Aljaške, kde ich pobrežie už predstavuje stratu až 8 metrov.

Tavenie permafrostu tiež uvoľňuje veľké množstvá CO2 a metánu, ktoré sa zachytávajú v zamrznutých vrstvách snehu.

- Zmena atmosférických vzorcov

Ako stúpa hladina mora, dochádza k odparovaniu, a preto sa mení množstvo meteorologických udalostí. To môže mať rôzne následky:

Zmena vzorcov atmosférickej cirkulácie a morských prúdov

Teplota oceánu môže byť ovplyvnená začlenením hmôt topiacej sa vody (teplejšia ako tekutá morská voda) z topenia pólov. To môže tiež ovplyvniť normálny priebeh morských prúdov.

V prípade roztopenia arktického ľadu bude ovplyvnený tok Perzského zálivu. Tento prúd presúva veľké množstvo teplej vody z Mexického zálivu do severného Atlantiku.

Tepelné režimy sa preto môžu meniť a vytvárať teplejší vzduch v Arktíde a Strednej Amerike a chladnejší vzduch v severozápadnej Európe.

Zvýšenie frekvencie striedania tepla a chladu

Tepelné vlny striedané so studenými vlnami sú na celom svete čoraz častejšie. V prípade tepelných vĺn sa oceňuje, že sa vyskytujú v menších a menších intervaloch a s dlhším trvaním.

Zvýšené zrážky

Keď sa polárny ľad topí, zvyšuje sa množstvo tekutej vody a zvýšenie teploty ovplyvňuje odparovanie. V dôsledku toho narastá množstvo zrážok, ktoré môžu byť stále častejšie a vyskytujú sa nepravidelnejšie.

Erózia a dezertifikácia

Zvýšenie prívalových zrážok a vyššia frekvencia striedania studených a teplých vĺn môžu viesť k zvýšeniu erózie pôdy.

Zníženie vodných zdrojov

Ľadový ľad je najväčší rezervoár sladkej vody na Zemi. Tak, že jej roztopenie a zmiešanie s morskou vodou predstavuje významnú stratu pitnej vody.

- Vplyv na biodiverzitu

Tavenie morského ľadu v Severnom ľadovom oceáne a permafrost na jeho pobreží má negatívny vplyv na životné návyky druhov nachádzajúcich sa v týchto oblastiach. Okrem toho klimatické zmeny, ktoré topenie pólov po celom svete spôsobuje, negatívne ovplyvňujú biodiverzitu planéty.

Vegetácia

Druhy tundry, ako sú lišajníky a machy, sú počas roka ovplyvnené zmenou vzorov mrazenia a rozmrazovania. Na druhej strane topenie Arktídy umožňuje druhom z teplejších zemepisných šírok napadnúť tundru a vysídliť pôvodné druhy.

Ľadové medvede

Ľadový medveď v Svalbard (Nórsko). Zdroj: Arturo de Frias Marques

Ľadové medvede sú zvieratá, ktoré žijú, lovia a rozmnožujú sa na arktickom morskom ľade a sú symbolickým prípadom. Drastické zníženie morského ľadu v lete ohrozuje populáciu roztrúsenú po Aljaške, Kanade, Grónsku, Nórsku a Rusku.

V súčasnosti sa odhaduje, že v tejto oblasti je menej ako 25 000 jedincov ľadových medveďov. Tieto zvieratá lovia tuleňov v zime a na jar, aby vytvorili tukové zásoby, ktoré im umožnia prežiť celé leto.

Počas teplejšieho obdobia majú polárne medvede väčšie ťažkosti s lovom tuleňov, pretože sa ľahšie pohybujú. V zime sú nútení vyraziť na povrch, keď ich medvede ľahšie chytia.

Tavenie pólov spôsobuje, že ľad klesá a tiež sa topí skôr v sezóne. To má za následok, že ľadové medvede môžu loviť menej tuleňov, a preto je menej pravdepodobné, že prežijú.

Karibu

V posledných desaťročiach sa počet obyvateľov karibou znížil o 50% v dôsledku zvýšenia teploty. Preto sa mení vzorec topenia riek, ktoré označujú ich migračné cykly.

To všetko podporuje inváziu vegetácie z teplejších krajín, ktoré premiestňujú mechy a lišajníky, ktoré sú potravou tohto druhu.

- Zmeny štýlu a strata kultúry

Nenets

Ide o sibírsku etnickú skupinu, ktorej zdrojom života sú stáda sobov, z ktorých získavajú jedlo, oblečenie, prístrešky a dopravu.

Sobi pasú hlavne mach a lišajníky charakteristické pre tieto arktické oblasti, ktoré sa znížili zvýšením teploty.

Inuit

Je to etnická skupina, ktorá obýva pobrežie Aljašky a tradične závisí od rybolovu a lovu tuleňov, veľrýb a ľadových medveďov.

S globálnym otepľovaním sa však morský ľad ustupuje a populácie zveri sa pohybujú inde. Preto sa stráca tradičné znalosti a spôsob života týchto komunít.

Na druhej strane sa v týchto oblastiach začali objavovať druhy ako losos a robiny, ktoré nie sú súčasťou kultúry Inuitov.

Sami

Je to etnická skupina pochádzajúca z arktického pobrežia Nórska, ktorá sa venuje sobom paseniam, ktoré tvoria základ jej kultúry. Sobia migrujú na pobrežie skôr, ako sa rieky topia, ale ich vzorce správania sa menia topením pólov.

riešenie

Zníženie emisií skleníkových plynov

Na zastavenie topenia pólov je potrebné drastické zníženie emisií skleníkových plynov. Toto zníženie musí byť vyššie ako ciele stanovené (a nie úplne splnené) Kjótskeho protokolu.

Tento protokol je súčasťou Rámcového dohovoru Organizácie Spojených národov o zmene klímy (UNFCCC). Bola dohodnutá v Kjóte v Japonsku v roku 1997 a stanovuje kvóty na zníženie emisií skleníkových plynov.

Hospodárske záujmy krajín, ktoré produkujú najviac emisií, však ovplyvnili dodržiavanie Kjótskeho protokolu.

Zalesňovanie a ochrana lesných hmôt

Doplnkovým opatrením na zníženie emisií je ochrana existujúcich lesov a zväčšenie plochy, na ktorú sa vzťahujú. Najväčšie rozšírenia lesov sú však v rozvojových krajinách, ktoré majú plány rozširovania, ktoré vedú k masívnemu odlesňovaniu.

Rozvinuté krajiny majú veľmi malé lesné masy, keďže boli odlesnené počas vzniku priemyselnej revolúcie.

Kontrola znečistenia morí

Moria sú hlavným zásobníkom uhlíka cez koraly, planktón a ryby a zachytávajú asi 50% atmosférického uhlíka. Z tohto dôvodu je nevyhnutné zaručiť rovnováhu oceánov a znížiť znečistenie morských vôd, najmä plastmi.

Geoengineering

Niektorí vedci navrhli alternatívy geoinžinierstva, napríklad vstrekovanie sírnych aerosólov do polárnej stratosféry na vytvorenie globálneho tieňovania.

Sírne aerosóly znižujú vstup slnečného žiarenia, a teda ochladzujú Zem, ale to by mohlo ovplyvniť odparovanie a znížiť zrážky v niektorých oblastiach.

Referencie

1. Arktický program (2019). Karta Arktických správ: Aktualizácia na rok 2018. Účinky pretrvávajúceho otepľovania Arktídy sa stále zvyšujú. Prevzaté z arctic.noaa.gov
2. Becher M, Olofsson J, Berglund L a Klaminder J (2017). Znížená kryogénna porucha: jeden z potenciálnych mechanizmov zmeny vegetácie v Arktíde. Polar Biology 41: 101-110.
3. Eraso A a Dominguez MC (videné 07/11/2019). Roztopenie v Arktíde a Antarktíde. Vek pleistocénu a doba globálneho otepľovania.
   Prevzaté z antarkos.org.uy.- Huettmann F (Ed.) (2012). Ochrana troch pólov. Springer. New York, USA. 333 s.
4. Pacheco-Pino S a Valdés-Cavieres C (2012). Environmentálny vplyv topenia Arktídy a jeho vplyv na cestovný ruch. Medziamerický denník životného prostredia a cestovného ruchu (RIAT) 8: 8-16.
5. Rasch, PJ; Tilmes, S .; Turečtina, RP; Robock, A.; Omán, L.; Chen, C.; Stenchikov, GL; Garcia, RR (2008). "Prehľad geoinžinierstva klímy pomocou aerosólov stratosférického síranu". Filozofické transakcie Kráľovskej spoločnosti v Londýne. Séria A, Matematické a fyzikálne vedy. 366 (1882): 4007 - 4037.
6. Wigley TML (október 2006). Kombinovaný prístup zmierňovania a geoinžinierstva k stabilizácii klímy. Science 314: 452 - 454.