Dlaczego topnieje arktyczny lód – Polska w programie „Damocles”
Lód, atmosfera, ocean – to trzy zasadnicze elementy systemu obserwacji Arktyki, który opracowywany jest w ramach projektu unijnego DAMOCLES przy udziale Instytutu Oceanologii PAN w Sopocie. O pracach, zmierzających do lepszego zrozumienia zmian klimatycznych, ich tempa i konsekwencji, o problemie znikającego lodu, nowoczesnych przyrządach i technikach pomiarowych mówi w wywiadzie dla serwisu "Nauka w Polsce" prof. dr hab. Jan Piechura z Pracowni Oceanografii Fizycznej Zakładu Dynamiki Morza IO PAN.
Damocles to wkład UE do Międzynarodowego Roku Polarnego, który kończy się w marcu 2009 roku. UE przeznaczyła na ten projekt ponad 16 mln euro. Dotychczasowe wyniki badań w ramach projektu Damocles podsumowano podczas konferencji, która odbyła się w IO PAN. W konferencji oprócz uczonych z Polski wzięli udział uczeni zajmujący się badaniami Arktyki m.in. z Niemiec, Francji, Wielkiej Brytanii, Norwegii, Szwecji, Finlandii, Danii, USA, Kanady i Rosji. Głównym tematem konferencji i zaczątkiem całego projektu był lód.
"W świetle zmian które obserwujemy Arktyka jest głównym +kotłem+, który je napędza" – mówi prof. Jan Piechura. Pokrywa lodowa na Oceanie Arktycznym zaczęła się kurczyć kilkadziesiąt lat temu, jednak w ostatnich latach proces ten osiągnął rozmiary katastrofy.
Aby monitorować ten proces, przez trzy lata badań umieściliśmy w Arktyce kilkadziesiąt różnego rodzaju przyrządów. Niektóre są zakotwiczone w lodzie i badają procesy atmosferyczne, inne sprawdzają zmiany pokrywy lodowej i dryfu lodu. Przyrządy, które pracują w toni wodnej, rejestrują jednocześnie temperaturę, zasolenie, prądy itd."
Naukowiec opowiada, że uczestnicy projektu umieścili w lodzie w rejonie morza wschodniosyberyjskiego francuski jacht "Tara", aby stwierdzić, jak przebiega dryf lodu.
"Chcieliśmy powtórzyć eksperyment norweskiego statku "Fram" z początku poprzedniego wieku. Co ciekawe, "Tara" dryfowała dwa razy szybciej niż "Fram", a to oznacza, że dynamika procesów jest dużo większa" – ocenia prof. Piechura.
Uwzględniając roczny cykl przebiegu zjawisk (minimum we wrześniu, a maksimum wczesną wiosnę) na lodzie w różnym czasie zostało rozmieszczonych kilkadziesiąt różnych przyrządów pomiarowych. W różnych porach roku przyrządy rejestrowały temperaturę powietrza, kierunek i prędkość wiatru, grubość lodu, jego właściwości i dynamikę, prowadziły także różnorodne szerokie pomiary oceanograficzne.
"Obserwujemy wzrost dynamiki cyrkulacji atmosferycznej. Rok 2007 charakteryzował się tym że szczególnie wiosną i latem w rejonie Oceanu Arktycznego była wyżowa pogoda i w związku z tym większy dopływ promieniowania słonecznego do powierzchni oceanu. Jest to rozważane jako jedna z przyczyn intensywnego topnienia lodu w ubiegłym roku, czego nie przewidział żaden model" – tłumaczy oceanolog.
Profesor wymienia dwie przyczyny, dla których w minionym roku lód znikał szybciej, niż dotąd. Przede wszystkim nałożyły się na siebie procesy długofalowe: w ostatnich 20-25 latach w związku z ocieplaniem się atmosfery zmniejszała się grubość pokrywy lodowej i coraz mniejszy obszar był zajęty lodem w czasie lata, oraz zmiany krótkookresowe, typowe tylko dla roku 2007, a mianowicie większy dopływ promieniowania słonecznego, odmienny typ cyrkulacji atmosferycznej – wyżowy układ baryczny i towarzyszące mu wiatry. Jednym z czynników był też większy dopływ cieplejszej wody z Oceanu Atlantyckiego przez Cieśninę Frama i z Oceanu Spokojnego przez Cieśninę Beringa.
"Pewne jest to, że lodu w okresie lata będzie coraz mniej. Dr Masłowski z USA stwierdził wręcz, że już w 2013 roku możemy mieć lato bez lodu i +czystą+ wodę w drodze na biegun" – relacjonuje prof. Piechura.
Profesor stwierdza, że atmosfera nie jest jedynym czynnikiem, który powoduje zanik lodu i ocieplenie Arktyki. "Atmosfera dostarcza ciepło, a ono powoduje że lód się topi. Jednak ostatnio zwiększa się ilość ciepła wnoszona przez wody oceaniczne. Przez północny Atlantyk układ prądów wprowadza znaczne ilości ciepła jedną gałęzią przez Morze Barentsa, a drugą przez Cieśninę Frama" – mówi badacz. Jego zdaniem, potwierdzeniem wpływu ciepła wód na zachowanie się pokrywy lodowej jest fakt, że lód topi się także od spodu.
W tym roku naukowcy IOPAN wyciągnęli z wody przyrządy, które przez dwa lata rejestrowały temperaturę, zasolenie i prądy w jednym z syberyjskich mórz arktycznych. Prof. Piechura podaje przykład wyników pomiarów na głębokości około 100 m. Temperatura, która zwykle wynosi tu około od -0,5 do +0,5 stopnia C, osiągnęła tym razem poziom 2, a nawet 3 stopni C.
Stosowana przez oceanografów nowoczesne techniki pomiarowe pozwalają uzyskiwać bardziej dokładne i wszechstronniejsze wyniki. W ubiegłym roku wprowadzono w projekcie Damocles tzw. morskie szybowce – przyrządy, które automatycznie, sterowane sygnałami hydroakustycznymi i zasilane bateryjnie mogą pływać pod wodą na różnych głębokościach, mierząc temperaturę i zasolenie. Morskie szybowce umieszczono w Cieśninie Frama w sierpniu tego roku z pokładu norweskiego statku badawczego Hakan Mosby.
W przyszłym roku Instytut Oceanologii PAN zamierza umieścić w Morzy Grenlandzkim dwa pływaki Argo. Pływak rejestruje temperaturę i zasolenie wody na zadanej głębokości dryfując z prądem przez dwa tygodnie, następnie zanurza się (najczęściej do 2 tys. metrów) wynurza się na powierzchnię i przekazuje uzyskane dane. Taki cykl pomiarowy powtarzany jest przez 3-4 lata. Przyrządy pomogą polskiej ekipie określić drogę wody atlantyckiej i niesionego przez nią ciepła.
"Bardzo ważne jest żeby badania prowadzone w ciągu tego roku polarnego były kontynuowane. Jednorazowy pomiar nic w zasadzie nie daje, bo żeby zrozumieć procesy i móc je modelować, czy też przewidzieć zjawiska, potrzebne są długookresowe badania" – tłumaczy prof. Piechura. (UCZ, PAP – Nauka w Polsce, kol/bsz)
Zaloguj się Logowanie