Антарктида стремительно меняется. Последствия могут быть ужасными.

Эта история первоначально появилась на сайте Grist и является частью сотрудничества Climate Desk .

Из космоса Антарктида выглядит гораздо проще других континентов — огромный ледяной покров, контрастирующий с тёмными водами омывающего её Южного океана. Однако присмотритесь поближе, и вы увидите не просто шапку замёрзшей воды, а необычайно сложное взаимодействие океана, морского льда, ледяных щитов и шельфовых ледников.

Эти отношения находятся под серьёзной угрозой. В новой статье в журнале Nature описывается, как в Антарктиде и прилегающих к ней водах происходит несколько «резких изменений», таких как стремительное таяние морского льда за последнее десятилетие. Эти изменения усиливают друг друга и грозят отправить континент за точку невозврата и затопить прибрежные города по всему миру, поскольку уровень моря поднимается на несколько футов.

«Мы наблюдаем целый ряд резких и неожиданных изменений, происходящих по всей Антарктиде, но они не происходят изолированно», — заявила климатолог Нерили Абрам, ведущий автор статьи. (Она проводила исследование, работая в Австралийском национальном университете, а сейчас является главным научным сотрудником Австралийского антарктического отделения.) «Когда мы изменяем одну часть системы, это приводит к цепной реакции, которая усугубляет изменения в других частях системы. И мы говорим об изменениях, которые также имеют глобальные последствия».

Ученые определяют резкое изменение как изменение части окружающей среды, происходящее гораздо быстрее ожидаемого. В Антарктиде это может происходить в различных временных масштабах: от нескольких дней или недель (для разрушения шельфового ледника) до столетий и более (для ледяного щита). К сожалению, эти резкие изменения могут самовоспроизводиться и стать необратимыми, поскольку деятельность человека продолжает нагревать планету. «Именно выбор, который мы делаем сейчас, в этом десятилетии и в следующем, в отношении выбросов парниковых газов, определит наши обязательства по долгосрочным изменениям», — сказал Абрам.

Одним из основных факторов каскадных кризисов в Антарктиде является потеря плавучего морского льда, образующегося зимой. В 2014 году его площадь вокруг Антарктиды достигла пика (по крайней мере, с момента начала спутниковых наблюдений в 1978 году) – 20,11 миллиона квадратных километров, или 7,76 миллиона квадратных миль. Однако с тех пор площадь морского льда сократилась не просто стремительно, а почти невероятно, сократившись на 120 километров ближе к побережью. Зимой, когда морской лед достигает своего максимального покрытия, он таял вокруг Антарктиды в 4,4 раза быстрее, чем в Арктике за последнее десятилетие.

Другими словами: таяние зимних морских льдов в Антарктиде всего за последнее десятилетие сопоставимо с таянием Арктики за последние 46 лет. «Люди всегда считали, что Антарктида не меняется по сравнению с Арктикой, и я думаю, что теперь мы видим признаки того, что это уже не так», — сказал климатолог Райан Фогт, изучающий Антарктиду в Университете Огайо, но не принимавший участия в подготовке новой статьи. «В последнее время мы наблюдаем столь же быстрые, а во многих случаях и более быстрые, изменения в Антарктиде, чем в Арктике».

Хотя учёным необходимо собрать больше данных, чтобы определить, является ли это началом фундаментальных изменений в Антарктиде, имеющиеся на данный момент сигналы выглядят угрожающе. «Мы начинаем видеть, как вырисовываются фрагменты картины, свидетельствующие о том, что мы, вполне возможно, находимся в этом новом состоянии резкой потери морского льда в Антарктиде», — сказал Закари М. Лейб, климатолог, изучающий этот регион в исследовательской группе Climate Central, которая не участвовала в подготовке новой статьи.

Это чрезвычайное снижение запускает цикл климатической обратной связи. Арктика нагревается примерно в четыре раза быстрее, чем остальная часть планеты, во многом из-за изменения её отражательной способности. Морской лёд белый и яркий, поэтому он отражает солнечную энергию обратно в космос, охлаждая регион. Но когда он исчезает, обнажаются более тёмные океанские воды, которые поглощают эту энергию. Таким образом, меньшая отражательная способность приводит к большему потеплению, а большее потепление приводит к таянию большего количества морского льда, что приводит к ещё большему потеплению, и так далее. «Теперь мы ожидаем, что тот же процесс станет фактором в Южном полушарии, поскольку мы потеряли эквивалентное количество морского льда», — сказал Абрам.

Однако в районе Антарктиды последствия могут быть ещё масштабнее и сложнее, чем в Арктике, и даже необратимыми. Модели предсказывают, что если глобальный климат стабилизируется, то же самое произойдёт и с морским льдом Арктики. «В Антарктиде мы не наблюдаем подобного поведения», — сказал Абрам. «Если стабилизировать климат и позволить этим климатическим моделям работать сотни лет, морской лёд Антарктиды продолжит таять, поскольку Южный океан продолжает поглощать дополнительное тепло из атмосферы».

Это может обернуться серьёзными проблемами для огромной ледяной шапки континента. Она состоит из двух основных частей: ледяных щитов, которые покоятся на суше, и шельфовых ледников, которые отходят от щитов и плавают на поверхности моря. Проблема заключается не столько в солнечном свете, палящем щиты, сколько во всё более тёплой воде, омывающей дно шельфовых ледников. И чем больше тает окружающий морской лёд, тем сильнее нагреваются эти воды. Кроме того, морской лёд действует как своего рода щит, поглощая энергию волн, которая обычно разбивается о края шельфовых ледников, разрушая их.

Таким образом, морской лёд поддерживает шельфовые ледники, которые, в свою очередь, поддерживают ледниковые щиты на суше. «Когда мы растапливаем шельфовые ледники, они оказывают подкрепляющее воздействие на ледяные щиты, лежащие за ними, что приводит к усилению потока ледяных щитов в океан», — сказал Мэтью Инглэнд, океанограф из Университета Нового Южного Уэльса и соавтор статьи. Один из таких щитов, Западно-Антарктический ледниковый щит, может разрушиться, если глобальная температура достигнет 2 градусов Цельсия выше доиндустриального уровня, что поднимет уровень моря более чем на три метра, или примерно на 10 футов. И он может частично разрушиться ещё до этого.

Таяние шельфовых ледников также нарушает работу критически важной океанической системы, известной как Антарктическая опрокидывающая циркуляция. Образующийся морской лед отталкивает соль, создавая соленую, очень холодную морскую воду с большей плотностью, которая, следовательно, опускается на морское дно, создавая циркуляцию. Но по мере таяния шельфовых ледников холодная соленая вода разбавляется, замедляя циркуляцию и приводя к контакту большего количества теплой воды с шельфовыми ледниками и морским льдом. «Эта усиливающаяся обратная связь, о которой мы сейчас говорим, распространяется на все системы», — сказал Инглэнд. «Именно поток воды из океана обратно ко льду, а затем обратно в океан может спровоцировать неконтролируемые изменения, при которых опрокидывание потенциально может полностью прекратиться».

Когда эта циркуляция поднимает глубинные воды обратно на поверхность, она переносит критически важные питательные вещества для фитопланктона — крошечных фотосинтезирующих организмов, поглощающих углерод и выделяющих кислород. Эти организмы не только ответственны за секвестрирование половины углерода, образующегося в процессе фотосинтеза во всем мире , но и составляют основу пищевой сети, питая мелких животных, известных как зоопланктон, которые, в свою очередь, служат пищей более крупным организмам, таким как рыбы и ракообразные. Морской лёд также является критически важной средой обитания фитопланктона, поэтому он рискует потерять как свою среду обитания, так и питательные вещества.

Императорские пингвины тоже основывают свои гнездовые колонии на устойчивом морском льду, где их птенцы подрастают и развивают водонепроницаемые перья, необходимые для планирования в океане. «Этот лёд тает ещё до того, как императорские пингвины успевают опериться, и когда это происходит, колония в этот сезон полностью теряет способность к размножению», — сказал Абрам. «Мы наблюдаем подобные катастрофические случаи, связанные с прекращением размножения, прямо по всему Антарктиде».

Неумолимое потепление Антарктиды и окружающих её вод — долгосрочная тенденция, своего рода хроническая болезнь для крайнего юга. Но оно усугубляется острыми проявлениями, такими как аномальная волна тепла в Восточной Антарктиде в марте 2022 года, когда температура поднялась на 40 градусов Цельсия (72 градуса по Фаренгейту) выше нормы, уничтожив рекорды и шокировав учёных . «Из-за интенсивности этого экстремального явления, — сказал Фогт, — оно может охватить даже слегка уязвимые регионы и подтолкнуть их к критической точке, за которой они уже не смогут восстановиться, по крайней мере, ещё очень долго».

Хорошая новость, однако, заключается в том, что год за годом исследователи получают всё больше данных о том, как Антарктида реагирует на антропогенное изменение климата, что позволяет им точнее моделировать возможные последствия в ближайшие десятилетия. И учёные прекрасно знают, как бороться с хронической болезнью континента: немедленно и масштабно сократить выбросы парниковых газов — или столкнуться с последствиями. «Каждая доля градуса потепления, которую мы можем предотвратить, увеличивает шансы избежать этих катастрофических изменений», — сказал Инглэнд. «Подъём уровня моря на несколько метров означает глобальную политическую нестабильность, которая затмит то, что мы наблюдаем сейчас».