מלאת שביטים ורמת ים עולה: מה מחזיק העתיד?

גליונות קרח ממליצות הופיעו כאחת ההשלכות הדוחקות ביותר של כדור הארץ ההתחממות, ישירות להעלאת רמת הים בשיעורים שמדאיגים מדענים וממתכננים חוף כאחד.כפי שטמפרטורות גלובליות ממשיכות לטפס, ההמונים הקרח העצום המכסים את גרינלנד ואנטארקטיקה מאבדים קרח בקצב מאיץ.תהליך זה עושה יותר מאשר להעלות את רמות האוקיינוס - הוא מציף, מאיים על אספקה טרית מים, ומפריע לשיטות אקולוגיות שיש בהן שינוי של כמה מהן יציבות, כיצד הן יכולות לגרום לקרח, ורמות קרח, ורמות, כיצד יציבות, כיצד יציבות, יכולות לגרום לקרח, ורמות.

היחסים בין גליונות קרח ורמת הים הם פשוטים עקרוניים אך מורכבים בפועל.גלי קרח מאחסנים כמויות עצומות של מים טריים קפואים.כאשר הם מאבדים מסה דרך פני השטח התכה, קרחונים, או צוללת, כי מים בסופו של דבר מגיעים לים.התוצאה היא תרומה ישירה לרמה העולמית של הים.אבל התהליך מושפע מגורמים כגון זרמים, אטמוספרי, גיאולוגיה הבסיסית של הסדינים, אך הם שינוי קרח, אך הם עדיין מאתגרים, אך תהליך זה משפיע על ידי גורמים כגון זרמי קרח, אך ורק על ידי שינוי קרח, אך תהליך זה, אך הוא על ידי שינוי קרח, אך הוא על ידי שינוי האקלים, אך הוא גורם כמו זרמי, אך הוא מתפתל, אך הוא על ידי שינוי קרח, אך הוא על ידי קרינת קרח, וגיאולוגיה של המשתנים, אך תהליך זה, אך הוא גורם מאתגר.

המדע שמאחורי הקרח Sheet Melting

גליונות קרח הם קרחונים בקנה מידה יבשתי המכסים אלפי קילומטרים רבועים ומכילים את רוב המים המתוקים של כדור הארץ.שני גליונות קרח שולטים: המבצר הקרח של גרינלנד ושל ה-Ice הקרח האנטארקטי יחד, הם מחזיקים מספיק מים קפואים כדי להעלות את רמות הים הגלובליות בכ-65 מטרים אם הם היו מתמיסים לחלוטין.

הנהג העיקרי של התכת קרח הוא התחממות האוויר וטמפרטורת האוקיינוס.כפי שפליטת גזי החממה מלוכדת חום באטמוספירה, הטמפרטורות עולות במהירות רבה ביותר באזורי הקוטב - תופעה המכונה הגדלת הקוטב.התחממות זו משפיעה על גלידות קרח באמצעות מנגנונים מרובים:

  • (ב) טמפרטורות אוויריות של נדר 1 ונגר לגרום שלג וקרח על פני השטח של גליונות קרח להמיס. מלטווטר יכול לזרום לתוך crevases ולהגיע לבסיס של גיליון הקרח, לשפשף את המיטה ומהירות זרימת קרח לכיוון האוקיינוס.
  • (FLT:0) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) התחממות הים (FLT:0) ,0 (Submarine) נמסת: זרם האוקיינוס השקט (הזרם) יכול להמיס את החזיתות המוחזקות של קרחונים ומדפים קרח, לדקלם אותם מלמעלה ולהפוך אותם פגיעים יותר לפירוק.
  • (ב) התמוטטות מדף:0) מדפים של קרח (FLT:1) פועלים כטרדיס אשר מאט את זרימת הקרח היבשתית לעבר הים.

תצפיות לוויין היו חשובות במעקב אחר שינויים אלה.משימות כגון GRACE ו- GRACE-FO (Gravity Recovery and Climate Experiment) מדדי האקלים) מודדות שינויים במסה קרח על ידי גילוי וריאציות בתחום הכבידה של נאס"א.ללוויינים אחרים, כולל ICESat ו- ICESat-2, משתמשים בלייזר אל-זמן כדי למדוד שינויים בגובה פני השטח.

הקרח הגרינלנדי

הקרח של גרינלנד מכסה כ-1.7 מיליון קילומטרים רבועים ומכיל מספיק מים כדי להעלות את רמות הים העולמיות בכ-7.4 מטרים.זה איבד מסה מאז סוף שנות ה-90, עם שיעור האובדן גדל לאורך זמן. משטח ההמיסה הוא התהליך הדומיננטי בגרינלנד, במיוחד בשולי גיליון הקרח במהלך חודשי הקיץ האחרונים התרחשו אירועים מגובה גבוה יותר ולפני כן בעונה הקודמת מאשר גרינלנד, למשל, 5 טון של שנה לאחר מכן, ירידה של 5.32 שנים.

הקרחונים של גרינלנד, כגון יאקובבן איסבנד, גם מואצים בשל התחממות האוקיינוס.קרחונים אלה נעים קרח מן הפנים לחוף, שם הוא חודר אל האוקיינוס.כפי שהם דקים ורסוגים, שיעור הפרשות הקרח עולה, תורם לגבהים הים.

המרקל קרח Sheet

ה-אנטארקטיקה קרח היא מסה הקרח הגדולה ביותר על פני כדור הארץ, המשתרעת על כ-14 מיליון קילומטרים רבועים והחזקת מספיק מים כדי להעלות את רמות הים הגלובליות בכ-58 מטרים.תגובתה של אנטארקטיקה להתחממות היא משתנה יותר מאשר גרינלנד.הקרח המזרחי של אנטארקטיקה, המכיל את הרוב המכריע של הקרח, נשאר יציב יחסית ברוב האזורים.

מערב אנטארקטיקה פגיע במיוחד משום שרוב הקרח שלה מוצפת מתחת לים על מיטה שמדרון באדמה. תצורה זו הופכת אותו לרגיש לאי יציבות קרח ימית: כמו מים חמים באוקיינוס מתמיסים את הקרח התת-קרקעי, קו המתפתל – שבו קרח פוגש את רצפת האוקיינוס - נסיגה, חשיפת קרח עבה יותר להמיסה נוספת.

איך קרח מרט קונטריוט עולה

עליית פני הים אינה נגרמת רק על ידי קרחת היתוך. שני גורמים עיקריים תורמים: התרחבות תרמית של מי הים תוספת מים מהיתוך קרח יבשתי.ההתרחבות תרמית מתרחשת כמו חם מים האוקיינוס ומרחיבים, לוקח יותר מקום.תהליך זה כיום מהווה שליש של עלייה בגובה ים צפה.השניים הנותרים מגיעים מקרחונים וקרח, עם הקרח האנטארקטיקה וקרחונים, עם הקרח הגדול ביותר הוא התורמים.

כאשר גליונות קרח מאבדים מסה, המים שהם משחררים אינם מתחלקים אפילו מעבר לים העולמי.מספר גורמים המשפיעים על שינויים ברמת הים המקומית:

  • (FLT:0) השפעות הגלביטציה: FLT:1 גדול גליונות קרח להפעיל משיכה כבידה על האוקיינוס שמסביב.כפי שהם מאבדים מסה, המשיכה הכבידה שלהם נחלשת, גורם לגבהים ימיים ליפול קרוב יותר, למשל, התכה של הקרח גרינלנד גורם לגבהים ימיים לרדת ליד גרינלנד אבל עלייה בחצי הכדור הדרומי.
  • (ב) ⁇ :0 (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • שינויים במחזור הדם:0 (Ocean: 1FLT) 1 Influx של מים מתוקים וקרים יכולים לשנות את זרמי האוקיינוס, כולל ה- Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), המשפיע על רמת הים לאורך החוף המזרחי של ארה"ב ואירופה.

גורמים אלה מתכוונים כי עליית פני הים אינה אחידה.חלק מהאזורים יחוו עלייה במספר פעמים גבוה מהממוצע העולמי, בעוד שאחרים עשויים לראות שינוי קטן יחסית או אפילו ירידה מקומית ברמת הים.

תצפיות ומדדים

נתונים תצפיתיים מציירים תמונה ברורה של אובדן קרח מצטבר וים עולים.על פי פאנל בין-ממשלתי על שינויי אקלים (IPCC), רמת הים העולמית עלתה בכ-0.2 מטר בין 1901 ל-2018, שיעור העלייה גדל מ-1.3 מ"מ בשנה במהלך המאה ה-20 ועד כ-3.7 מ"מ בשנה בעשורים האחרונים.

מדידות לוויין ממשימות GRACE ו- GRACE-FO מראות כי ה-גרינלנד איבד ממוצע של כ-280 מיליארד טון קרח בשנה בין 2002 ל-2020, בעוד שאנטארקטיקה איבדה כ-150 מיליארד טון בשנה באותה תקופה.שיעור האובדן גדל בשני גליונות הקרח, עם ההפסדים של אנטארקטיקה מאז תחילת שנות ה-2000.

שינויים אלה עולים בקנה אחד עם מגמות התחממות.האזור התחמם בערך פי שניים מהשיעור הממוצע העולמי, וטמפרטורות אנטארקטיקה גם עלו, במיוחד באזורי מערב אנטארקטיקה והחצי.טמפרטורת האוקיינוס באזורים מרכזיים, כגון ים אמונדנסן מ מערב אנטארקטיקה, עלו באופן משמעותי, ונהגו בהתמיסה מוגברת של מדפים קרח וחזיתות הקרח.

למידע מפורט יותר על מגמות ברמת הים הנוכחית, פורטל רמת הים של נאס"א:1ve מספק נתונים מעודכנים באופן קבוע ודמיון.

השפעות על עליית ים

לגבהים הימיים יש השלכות מרחיקות לכת על חברות אנושיות, מערכות אקולוגיות טבעיות, והכלכלה העולמית.ההשפעות המיידיות והגלויות ביותר הן על קהילות החוף, שבהן רמות הים הגבוהות מובילות להצפות תכופות וחמורות יותר.מה שפעם "במאה" ,"הסערות יכולות להתרחש כעת בכל כמה שנים או אפילו מדי שנה במקומות מסוימים.

קהילות ותשתית

אזורי החוף נמוכים הם ביתם של מאות מיליוני אנשים ברחבי העולם.ערים גדולות כגון מיאמי, שנחאי, מומבאי וג'קרטה כבר חווים את ההשפעות של ים עולה בארצות הברית, נכס החוף מוערך טריליון דולרים הוא בסיכון.כבישים, גשרים, שדות תעופה, נמלי תעופה, ים, ומפעלי טיפול במים הם כולם פגיעים לחדירה ושחיקה במים לתוך מים מתוקים לתוך אזורי מים מתוקים ואספקה.

אמצעי הסתגלות כוללים בניית קירות ים, מבנים רלוונטיים, שחזור רטובות, ושיקום קהילות. מאמצים אלה יקרים ולעתים קרובות מורכבים פוליטית.במקרים מסוימים, העלות של הגנה על אזורי החוף עשויה לעלות על הערך של הנכס בסיכון, המוביל להחלטות קשות על אילו אזורים להגן ואשר לנטוש.

מדינות קטנות

מדינות מתפתחות איים קטנים מתמודדות עם איומים קיומיים מרמות הים העולה.אומות כמו קיריבאטי, טולבו, איי מרשל, והמלדיס יש גובה ממוצע של כמה מטרים בלבד מעל פני הים.

אובדן העמים כולו עקב שינויי האקלים מעלה שאלות משפטיות, אתיות וגאומיות עמוקות.בעיות של ריבונות, אזרחות ושימור תרבותי הן בחזית הדיונים בין ארגונים בינלאומיים וקהילות שנפגעו.

מערכות אקולוגיות

מערכות אקולוגיות חוף הן גם תחת לחץ מקרקעיים עולים.מניסגר, מלח המלח, ומיטות ים רגישים לשינויים ברמות המים וההצלה.מערכות האקולוגיות הללו מספקות שירותים קריטיים, כולל ייצוב קו החוף, גידול דגים וחיות בר, אחסון פחמן והגנה מפני סערות.אם רמות הים עולות מהר יותר מאשר מערכות אקולוגיות אלה יכולות להתאים או להגרלנד, הן עלולות להיות אבודות, עם השפעות על החוף ועצימות על פני הים.

שוניות אלמוגים מתמודדות עם איומים דומים.עלייה בים יכולה להפחית את האור הזמין עבור פוטוסינתזה, וטמפרטורות מים גבוהות יותר לתרום לפעימת אלמוגים. שוניות בריאות להגן על החופים על ידי סופגת אנרגיית גל, כך הירידה שלהם מעצימה את הסיכונים של שיטפונות ושחיקה.

עתיד

עלייה ברמת הים העתידית כוללת אי ודאות משמעותית, בעיקר בגלל התגובה של גליונות קרח להמשך ההתחממות קשה לדגם. דו"ח הערכה השישית של IPCC (AR6), שפורסם בשנת 2021, מספק מגוון של תחזיות בהתבסס על תרחישים שונים של פליטת גזי חממה.תחת תרחיש נמוך של הרשאות (SSP1-2.6), רמת הים העולמית צפויה לעלות בכ- 0.3 עד 0.6 מטרים על ידי 2100 מטר מתחת לממוצע של תחזיות גבוהות יותר (S) עם מספר דגמים של מעל ל-75 מעלות צלזיוס).

הערכות מרכזיות אלה אינן תופסות את מלוא טווח התוצאות האפשריות.מדענים מודאגים יותר ויותר מתהליכים שעלולים להוביל לאובדן קרח מהיר, במיוחד במערב אנטארקטיקה.חוסר יציבות קרח ימית וחוסר יציבות בצוק קרח - שבו צוקים גבוהים של קרח בשולי האוקיינוס מתמוטטים תחת משקלם - יכולים להאיץ את הירידה בקרח מעבר לתחזיות המודל הנוכחיות.

מעבר ל-2100, התמונה הופכת אפילו יותר לא בטוחה, אבל גם יותר בולטת.גם אם פליטות מייצבות, גליונות הקרח ימשיכו להגיב להתחממות שכבר נעולה במערכת האקלים.לדוגמה, ייתכן שחת הקרח של גרינלנד תהיה מחויבת להפחתה ארוכת טווח אם סף טמפרטורה מסוימים חצו.

עבור סקירה מקיפה של התחזיות המדעיות האחרונות, The FLT:0IPCC AR6 Working Group Ilic ReportFLT:1 הוא המקור הסמכותי.

גורמי מפתח המשפיעים על אובדן הקרח העתידי

מספר גורמים יקבעו את מסלולו העתידי של התכת קרח ועלייה ברמת הים:

  1. פליטת גזי גז ירוק:0 (Greenhouse Gasroval): הגורם החשוב ביותר השולט בהתחממות עתידית ובאובדן קרח.הפחתת קצב ההיתוך של גיליון הקרח, תוך המשך פליטות גבוהות מאיץ אותו.
  2. (FLT:0) התחממות אוצ'אן: זרם מים חמים 1:1 שמגיע מדפים קרח וחזית הקרחון הם נהג מרכזי של אובדן קרח.שינויים בדפוסי רוח ומחזור האוקיינוס יכולים להביא מים חמים יותר במגע עם קרח.
  3. (FLT:0Cloud Cover and albedo משוב: FIRLT:1 עננים מלכוד חום ומשפיעים על כמות השמש שמשתקף על ידי משטחים קרח. as Iceהיתוךs ומשטחים כהים נחשפים, פחות אור שמש משתקף, המוביל לקליטת חום ושפל נוסף.
  4. (FLT:0) דינמיקת דינמיקה:0) שינויים בזרימת קרח, כולל הפוטנציאל לאי יציבות קרח ימית והתמוטטות קרח, מייצגים את המקור הגדול ביותר של אי הוודאות בתחזיות גבהים.

מה אפשר לעשות

התמודדות עם האתגר של התכת גליונות קרח ורמות ים עולה דורש גם הפחתה והסתגלות. Mitigation כרוך בהפחתת פליטת גזי החממה כדי להאט את שיעור ההתחממות וההפסדים בקרח.

חיקוי

הדרך היעילה ביותר להגביל את עליית פני הים בעתיד היא להפחית את פליטות הפחמן דו חמצני וגזי חממה אחרים.זה דורש מעבר מדלקים מאובנים, הרחבת אנרגיה מתחדשת, שיפור יעילות האנרגיה, והגנה על יערות ומשגרים אחרים פחמן.הסכם פריז, שנחתם על ידי כמעט 200 מדינות, במטרה להגביל את ההתחממות הגלובלית למעל 2C מעל רמות טרום-תעשייתיות, עם שאיפה של 1.5 מעלות צלזיוס.

טכנולוגיות להסרת פחמן, כגון לכידת אוויר ישירה ומזג אוויר משופר, נחקרות כדרך להסיר CO2 מהאווירה.עם זאת, טכנולוגיות אלה עדיין בשלבים מוקדמים, ועומדות בפני אתגרים מדרגיות משמעותיים ועלויות.העדיפות נותרה צמצום פליטות במקור.

הסתגלות

אפילו תחת תרחישים הפליטות האופטימיות ביותר, רמות הים ימשיכו לעלות במשך עשרות שנים עד מאות שנים.ההתאמה היא חיונית.אסטרטגיות כוללות:

  • הגנה קואסטלית: בניין 1FLT או גידול קירות הים, דידקים ומחסומים של סערות יכולים להגן על אזורים מיושבים בצפיפות.
  • (FLT:0) פתרונות מבוססי טבע: FLT:1 Reאחסן מנגרולים, מלח מלחיות מלח ושוניות צדסטר יכולות לחבל קו החוף נגד גלים ושחיקה תוך מתן אחסון של בתי גידול ופחמן.
  • (FLT:0) נסיגה: FLT:1 באזורים מסוימים, האפשרות היעילה והבטוחה ביותר היא להעביר אנשים ותשתיות הרחק מהחוף פגיע.גישה זו מאתגרת פוליטית, אך היא נחשבת יותר ויותר לממשלות ולקהילות.
  • (FLT:0) מבנים חסונים ומציפים: רינגפל 1: (1) מבנים, כבישים, וכלי רכב יכולים להפחית את הנזק משיטפונות.בניה ותכנון לשימוש קרקע יכולים לשלב תחזיות עתידיות לפלס הים.
  • מערכות התראה מוקדמות:0 (FLT:1) שיפור החיזוי והתקשורת יכול לעזור לקהילות להתכונן לאירועים מבולים ולצמצם את אובדן החיים.

עבור קהילות שכבר חוו השפעות, משאבים כגון FLT:0.NOAA Climate.govcioph 1 מציע הדרכה מעשית ונתונים אזוריים על עלייה ברמת הים והסיכונים הצפה החוף.

מחקר ובדיקה

מחקר מדעי מתמשך הוא קריטי לשיפור ההבנה שלנו של התנהגות קרח וחידוש תחזיות רמת הים.המשך ההשקעה במשימות לוויין, תצפיות שדה, ומודלים ממוחשבים יסייעו להפחית את אי הוודאות ולעדכן את קבלת ההחלטות.

מסקנה

מלאת גליונות קרח ורמות ים עולה מייצגים את אחד האתגרים המשמעותיים ביותר של שינוי האקלים.המדע ברור: טמפרטורות התחממות הן גורם לגרינלנד ואנטארקטיקה לאבד קרח בקצב מאיץ, וההפסד הזה מניע את רמות הים למעלה.ההשפעות - החל משיטפונות החוף לאובדן בתי הגידול ועד להיעלמות הפוטנציאליות של אומות שלמות - כבר מורגשות ויתרעו בעשרות השנים הקרובות.

העתיד לא נקבע מראש.הבחירות שנעשו היום על פליטת גזי חממה יעצבו את מסלול ההמיסה של גיליון הקרח ורמת הים לדורות הבאים.מיד ופעולה מתמשכת כדי להפחית את פליטות יכול להאט את קצב השינוי ולצמצם את התוצאות הגרועות ביותר.באותו זמן, יש צורך בהליכים לייעל את הקהילות ואת המערכות האקולוגיות מהשינויים שכבר נמצאים.

מדענים ממשיכים לחדד את הבנתם של דינמיקת קרח ולשפר את התחזיות, אך המסר החיוני הוא עקבי: ככל שהכוכב יתעשר, כך יגדל הקרח יותר, וככל שהים יעלו.השאלה היא לא האם רמות הים יעלו, אלא כמה וכמה מהר – והאם האנושות תפעל בזמן כדי לנהל את ההשלכות.