רמת הים עולה באזור הארקטי והאנטארקטי

תפקיד של קשת הקרח Polar Ice Sheets in Sea Level Rise

האזורים הארקטיים והאנטארקטיים מכילים את הרוב המכריע של קרח המים המתוקים של כדור הארץ, המאוחסנים בעיקר בגליונות קרח עצומים וקרחונים רבים.מאגרי קרח קפואים אלה ממלאים תפקיד קריטי בהרחבת רמות הים הגלובליות, אך מכיוון שטמפרטורות גלובליות ממשיכות לעלות עקב שינויי אקלים הנגרמים על ידי האדם, ההמונים הקרח הללו מתמסים בקצב חסר תקדים.

עליית רמת הים היא תהליך מורכב ולא אחיד המושפע ממספר גורמים.ההתרחבות הארומית של מי הים, שכן היא מחמם חשבונות עבור כמחצית מעלייה בים הצפוי.עם זאת, התרומה ממי ההיתוך שמקורו מקרח מבוסס קרקע בגרינלנד ואנטארקטיקה דומיננטית יותר ויותר על פי פאנל בין-ממשלתי על שינויי אקלים (IPCC), אובדן קרח מאזורים הקוטביים הכפיל את עצמו בשני העשורים האחרונים, מה שהופך את האזורים הגדולים ביותר לאטמוספירה של כדור הארץ לאטמוספירה של ימינו.

אזור הארקטי: חם מהיר והפסדי קרח

חימום בשיעורים לא צפויים

הארקטי חווה התחממות כמעט פי ארבע מהממוצע העולמי, תופעה המכונה amplification הארקטי.התחממות מואצת זו מונעת על ידי מנגנוני משוב מורכבים מעורבים האווירה, האוקיינוס, וכיסוי הקרח.אובדן קרח השתקפות חושף משטחים אפלים, אשר סופגים יותר קרינה סולארית, עוד יותר מגביר את ההתחממות במחזור של הגנה עצמית.

חשוב להבחין בין קרח הים לבין קרח יבשתי כאשר לוקחים בחשבון תרומות לגבהים ימיים עולה.מלא קרח ים עצמו אינו מעלה ישירות את רמות הים כי הוא כבר צף על האוקיינוס.עם זאת, הנסיגה של קרח הים חושפת מים פתוחים, עלייה ספיגת חום ודהמה של קרחונים סמוכים וגליונות קרח על היבשה, אשר תורמים לים עולים.

גרינלנד Ice Sheet תרומות

הקרחונים של גרינלנד הוא המסה הגדולה ביותר של קרח באוקיינוס הארקטי ונהג מרכזי של עליית פני הים העולמית.

נתונים של לוויין מניסויי ההתאוששות של נאס"א וניסויי אקלים (GRACE) ויורשו GRACE-FO חושפים כי גרינלנד איבדה בממוצע 280 ג'יגה-אטונים של קרח מדי שנה בין 2002 ל-2020, אובדן המוני זה נגרם על ידי התכה מוגברת של פני השטח ואת ההיקף המואץ של קרחונים לתוך האוקיינוס.הטבע הדינמי של אובדן הקרח הזה העלה חששות לגבי נקודות פוטנציאליות שעלולות לגרום להפחתה של קרח לטווח ארוך.

⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

בנוסף למבצר הקרח של גרינלנד, אלפי קרחונים קטנים מפוזרים ברחבי קנדה הארקטית, אלסקה, והקשתכיפלגים הארקטיים הרוסים מתכווץ במהירות.בעוד באופן אינדיבידואלי פחות תנודתי מאשר גליון הקרח של גרינלנד, יחד הקרחונים האלה תורמים באופן משמעותי לעליה ברמת הים.הנסיגה שלהם יש גם השפעות מקומיות עמוקות, כולל שינויים בזמינות מים מתוקים, משטרי זרימה ואזורים.

קהילות חוף בחבל הארקטי הן פגיעות במיוחד.אובדן קרח ים מגן חושף קווי חוף לפעולה חזקה יותר גלי גל וסערות, עלייה בשיכוף החוף.בינתיים, thawing permafrost destabilizing אדמה, תשתיות איימות כגון כבישים, מבנים, צינורות. שינויים סביבתיים אלה גם משבשים דרכים מסורתיות של חיים עבור עמים ילידים, אשר תלויים קרח יציב וצפוי עבור מערכות אקולוגיות ופרקטיקות תרבות.

אזור אנטארקטיקה: Complex Dynamics

האלמוות של הכישוף

הקרחונים האנטארקטיים מחזיקים כמעט 90% מהקרח המתוק בעולם והוא המסה היחידה בגודלה של קרח על כדור הארץ.הוא מחולק לשלושה תחומים עיקריים: ה- Eastאנטארקטי Ice Sheet (EAIS), ה- Westאנטארקטית של קרח (WAIS), והחצי האי האנטארקטי מציג תגובות שונות לשינוי האקלים, עם השלכות שונות על רמות הים הגלובליות.

מבחינה היסטורית, מזרח אנטארקטיקה נחשב יציב יחסית בשל הטמפרטורות הקרות שלה וקרח עבה, מעומק, לעומת זאת, מערב אנטארקטיקה ואת חצי האי האנטארקטי חוו שינוי מהיר יותר, כולל מדחפי קרח, האצה ודינמיקה מוגברת של calving. אלה הובילו להעלאת חששות לגבי הפוטנציאל לאובדן קרח בקנה מידה גדול מאנטארקטיקה בעשורים הקרובים.

מערב אנטארקטיקה Ice Sheet Instability

רוב הקרח המערבי אנטארקטיקה נח על סלע מתחת לים, מה שהופך אותו פגיע במיוחד להמיסה המונעת על ידי האוקיינוס השקט, זרמי האוקיינוס היבש מתחת למדפים צפים, ממיס אותם מלמטה ומדלקים את המבנה שלהם.מדפים קרח פועלים כמו Buttresses, מחזיק בחזרה את זרימת הקרחונים על הקרקע.

בין הקרחונים הקריטיים ביותר הם פיין איילנד ו-Thwaites. קרחונים תאווה, המכונה "קרחונים דומונים", הוא דאגה מסוימת בשל הנסיגה המהירה שלה ואת נפח העצום של קרח זה מחזיק. מדענים מעריכים כי התמוטטות מלאה של Thwaites לבד יכול להעלות את רמות הים הגלובלי על ידי יותר מחצי מטר, חוסר יציבותו יכול גם לגרום לאובדן קרח נוסף מקרחונים סמוכים, יצירת רמה זו של משוב.

Ice Shelf Dynamics ו-Walving Events

מדפים קרח משמשים כ"סכרים בטוחים" קריטיים, אשר מאטים את זרימת קרח יבשתית אל האוקיינוס.כאשר המדפים האלה מתפרקים או ממקמים גדולים, הם מסירים את האיפוק הזה, ומאפשרים לקרחונים להאיץ.החצי האי האנטארקטי ראה התמוטטות דרמטית של מדף קרח, כגון מדף הקרח של לארסן B בשנת 2002, אשר התרחק רק כמה שבועות.

אירועים אלה הם לעתים קרובות יזמו על ידי שילוב של טמפרטורות אטמוספיריות התחממות וחדירה של מים חמים באוקיינוס מתחת למדפים.למרות המדפים הצפים עצמם אינם תורמים ישירות לעליה בים כאשר הם מתמיסים, אובדן שלהם תורם באופן עקיף על ידי כך שהם מאפשרים את השחרור המואץ של קרח מעוקל, אשר מוסיף מים לאוקיינוס.

מזרח אנטארקטיקה בלתי-וודאות

מזרח אנטארקטיקה, למרות נפח הקרח העצום שלה, כבר זמן רב נתפס יציב.עם זאת, מחקרים אחרונים מראים סימנים מתעוררים של פגיעות, במיוחד באזורים כמו אגן ווילס. שטף מים חמים מתחת לקוים המתפתלים - שבו גליונות קרח המעבר מקרקע לצף - זוהה, גרימת דקינג מקומי.למרות התרומה נטו הנוכחית לגבהים הים ממזרח אנטארקטיקה היא קטנה, נפח הקרח הארוך ביותר יכול היה להיות אסון ארוך.

השוואת התרומות הארקטיות והאנטארקטיות

בעוד שני האזורים הארקטיים והאנטארקטיים תורמים לעליה ברמת הים העולמית, הם עושים זאת באמצעות תהליכים פיזיים שונים שעוצבו על ידי הגיאוגרפיה והאקלים שלהם.

• (FLT:0 ארכיאולוג: ⁇ ים 1) עליית פני הים הארקטי מונעת בעיקר על ידי התכה של משטח קרח גרינלנד וקרחונים סביב, מושפע מטמפרטורות אוויריות עולות ומנגנוני משוב קרח.
• (FLT:0) Antarctica: אובדן הקרח 1 נשלט על ידי בישבן המושרה באוקיינוס מתחת למדפים צפים, אשר מערערים קרחונים ארוכי טווח, במיוחד במערב אנטארקטיקה.
• (FLT:0 Magnitude and Potential:FLT:1) על בסיס חד-משמעי, הארקטי מאבד מסה קרח מהר יותר מאשר אנטארקטיקה.
• (FLT:0)Combined Impacteur: FLT:1 בשנות ה-90, אובדן קרח הקוטב תרם כ-20% מרמת הים העולמית עולה היום, כי נתח עולה על 50%, תוך שהוא מקטין את התפקיד הגדל של הקטבים בתנודות בים נהיגה שינויים.

המדידות האחרונות ממשימות לוויין, כולל GRACE-FO ו-ICESat-2, מאשרות כי שני אזורי הקוטב מאבדים מסה בשיעורים מצטברים.פרויקטים של הדו"ח השישי של ה- IPCC, אשר תחת תרחישים של הרשאות גבוהות, התכת קרח הקוטבית לבדה יכולה לתרום עד מטר אחד של רמת הים העולמית עולה ב- 2100, עם עלייה מתמשכת הצפויה מעבר למסגרת זמן זו.

השפעות של רמת הים על קהילות החוף

שקיפות פיזית ואולוגית

עליית פני הים החמרה אתגרים פיזיים ואקולוגיים רבים לאזורים החוף ברחבי העולם.הים עולים על שחיקה החוף, מציפים אזורים נמוכים, ומובילים לעליה תכופה יותר ויותר בסערות אינטנסיביות.

סולטווטר חדירה לתוך אקוויפר מים מתוקים מהווה איום גדול על שתיית מים וציוד חקלאי באזורים רבים.מערכות אקולוגיות חוף כגון מנגררים, מלחים, שוניות אלמוגים, ומיטות ים עומדים בפני "לחיצת מים" - שבו אזורי גידול מתכווץ בין רמות מים עולות והתפתחות אנושית.

עלויות אנושיות וכלכליות

אומות אי קטנות כמו טולבו, קירביאטי, והמלדלות מתמודדות עם איומים קיומיים אפילו מפלס הים הצנוע עולה.עלייה של 0.5 מטרים בלבד עלולה להערים על חלקים משמעותיים של מדינות אלה, לסכן אוכלוסיות ולהרוס מורשת תרבותית.

ערים גדולות יותר בחופי העולם - כולל מיאמי, שנחאי, אמסטרדם, וג'קרטה - משקיעות רבות בתשתיות כדי להפחית את הסיכונים הצפות.המאמצים הללו כוללים בניית חומות ים, מערכות של משאבות גבוהות, וחסמים מבולחים.העלויות הכלכליות מזעזעות: הארגון לשיתוף פעולה ופיתוח כלכלי (OECD) מעריך כי עד 2070, הערך הכולל של נכסים חשופים להצפות לחוף יכול להגיע לטריליון דולר, בנוסף להגדלת משאבי אקלים ומיליוני פליטים.

אסטרטגיות מייגציה

מיגש הסיכונים ארוכי טווח של עליית פני הים תלוי ביסודו בצמצום פליטות גזי החממה להאט את ההתחממות הגלובלית ואת התכת הקרח הקוטבית.עם זאת, בהתחשב בכך שרמת הים כבר נעולה בשל פליטות קודמות, אסטרטגיות הסתגלות הן קריטיות באותה מידה.

אמצעי הסתגלות כוללים בניית מחסומים פיזיים כמו קירות הים, שחזור מכופרים טבעיים כגון רטובות ומנוטעים, יישום נסיגה מנוהלת מאזורי החוף הפגיעים ביותר, ועיצוב מחדש של מערכות ניהול עירוניות ושיטפונות.שיפור מערכות התראה מוקדמת עבור סערות, בשילוב עם תכנון שימוש טוב יותר ומעורבות קהילתית, יכול להפחית את פרצות ושיפור חוסן.

מעקב ופרויקטים עתידיים

תצפיות שדה ולוויינים

מעקב אחר גליונות קרח הקוטב ופרויקט עליית פני הים העתידיים מסתמכים על שילוב של תצפיות לוויין, סקרים באוויר, ועבודת שדה. משימות לוויין מפתח כוללות את ICESat-2, אשר מודדים את עליית גיליון הקרח; CryoSat-2, אשר עוקב אחר עובי קרח; ואת סדרת Sentinel, אשר מפקחת על מהירויות קרח ותנאי האוקיינוס.

קמפיינים שדה משלימים חישה מרחוק על ידי קידוח ליבות קרח כדי לשחזר את תנאי האקלים האחרונים, התקנת תחנות GPS למדידת תנועת קרח, ופריסת כלי רכב תת-ימיים אוטונומיים כדי לאסוף נתונים על טמפרטורות האוקיינוס וזרמים מתחת למדפים קרח. אלה המשולבים נתונים להאכיל במודלים ממוחשבים מתוחכמים הדומים דינמיקה של גיליון הקרח ותחזיות ברמת הים תחת תרחישי אקלים שונים.

הערכה משולבת וגילויים

למרות ההתקדמות במדידות ומודלים, אי-ודאות משמעותית נשארות.הלא ידועים הקריטיים ביותר כרוכים בתזמון ובקצב של הקרחונים המערביים באנטארקטיקה, והפוטנציאל של מזרח אנטארקטיקה להפוך לתורמים משמעותיים לעליה ברמת הים.האפשרות של התמוטטות מדף הקרח גורמת להאצת קרח מהירה מוסיפה מורכבות לתחזיות.

התחזיות של ה- IPCC משקפות את אי הוודאות האלה, עם עליית רמת הים מקרח הקוטב בלבד, המוערך בטווח שבין 0.2 ל- 1.0 מטרים עד 2100 תחת תרחישים גבוהים של אי-היתר, הנתחים גבוהים אף יותר, שכן נפח הקרח של אנטארקטיקה יכול להעלות את רמות הים הגלובליות בכמה מטרים במהלך המאות הבאות, אם מגמות ממשיכות ללא פגע.

אסטרטגיות הסתגלות והתאמה

ניכויים גלובליים

השגת מטרות הסכם פריז - להגביל את ההתחממות הגלובלית גם מתחת ל- 2 מעלות צלזיוס ולחפש מאמצים לשמור אותה מתחת ל-1.5 מעלות צלזיוס - תאט באופן משמעותי את שיעור אובדן הקרח הקוטבי ועלייה ברמת הים.

טכנולוגיות של הסרת פחמן מתפתחות, כגון לכידת אוויר ישירה ושרובות פחמן טבעיות משופרות, עשויות גם לשחק תפקיד תומך בהפחתת פליטות שאריות.עם זאת, טכנולוגיות אלה עדיין בשלבים מוקדמים ולא יכולות להחליף את הפחתת פליטות מיידיות.

עמידות לחוף ו- Managed Retreat

קהילות ברחבי העולם כבר משקיעות באמצעי החוסן החוף.אלה כוללים בניית קירות הים, מבנים רלוונטיים, שחזור תכונות טבעיות כמו מנגרולים ודונס, ושיפור ניהול מי הסערה.במקרים מסוימים, נסיגה מנוהלת - המעבר המתוכנן של אנשים ותשתיות הרחק מהחוף פגיע - נחשב או מיושם כדי להפחית סיכונים ארוכי טווח.

דוגמאות בולטות כוללות את חיל הצבא האמריקאי של מחסומים הציפוי של מהנדסים בניו יורק ואת המערכת המתוחכמת של סכרים, צואה, ומחסומים מגינים על אדמות מימון בינלאומיות נמוכות, כגון קרן האקלים הירוקה, במטרה לתמוך במאמצי הסתגלות במדינות מתפתחות אשר מושפעים באופן לא פרופורציונלי, אך יש להם משאבים מוגבלים.

(ב) למקורות נוספים ולמידע בזמן אמת, הקוראים יכולים להתייעץ עם ה-FLT:0 [IPCC] הערכה מסכמת קובעי מדיניות ייצוב:2A Sea Change PortalphcioFLT 3: ו-FLT:4 National Snow and Ice Data Center:5 for מקיפה של מעקב ואקלים.

שקיפות של Polar Stewardship

רמת הים עולה על ידי אובדן קרח באזור הארקטי והאנטארקטיקה כבר לא איום רחוק, אבל מציאות מאיצה.הגליונות הקרח הקוטב מגיבים לעולם התחממות בדרכים מורכבות כי מודלים עכשוויים מתחילים לתפוס לחלוטין.כל חלק של רמה של התחממות נוספת מגביר את הסיכון של מעבר נקודות טיפ בלתי הפיכות, כגון קריסת הקרח המערבי Sheet, אשר יכול להתחייב מאות שנים של התחממות נוספת מגביר את הסיכון של רמות הים.

אזורי הקוטב מוגנים משתרעים מעבר לקרח וחיות בר; זה בעיקר על שמירה על הבתים, הכלכלות, והעתידים של מיליארדי אנשים החיים באזורי החוף ברחבי העולם.מידיט ותיאום פעולה גלובלית כדי להפחית את פליטת גזי החממה, בשילוב עם השקעות הסתגלות וגמישות, נשאר הדרך היחידה מעשית לניהול הים העולה ולהבטיח עתיד בר קיימא.