DRUŠTVENIM mrežama širi se priča da Grenland u posljednje vrijeme dobiva goleme količine leda te da mediji o tome šute, što bi trebalo sugerirati da se posljedice klimatskih promjena poput otapanja ledenog pokrova i podizanja razina mora preuveličavaju.

"I nešto što se ne smije pisati u mass-medijima. Grenland je već 20-ak dana u 'akciji' značajnog dobitka ledene mase, mnogo iznad prosječne brzine akumulacije. U jednom danu dobiveno je čak 9 gigatona novog leda", poručuje autor objave na Facebook stranici MeteoAdriatica, koji smatra da bi mediji trebali pisati i o iznimnim događajima velikog nakupljanja leda na Grenlandu, a ne samo o velikim gubicima kakvi su, primjerice, zabilježeni tijekom velikih vrućina ovoga ljeta.

Tu je problem u činjenici da autor očito miješa kruške i jabuke. Naime, u istraživanju klimatskih promjena ključni su dugoročni trendovi, a ne pojedinačni događaji. Ovi potonji interesantni su samo u posebnim okolnostima. Pri tome je važno razumjeti fizikalne procese koji su zaslužni za pojedine ekstremne događaje.

Trend gubitka leda na Grenlandu je postojan

Klimatološki trendovi su jasni i neupitni. Podaci pokazuju da je prosječna globalna temperatura u stalnom porastu, da se ledeni pokrov na Grenlandu, ali i drugdje u svijetu postojano smanjuje te da srednje razine mora rastu.

S obzirom na nepobitne dokaze, danas je znanstvena zajednica suglasna da je glavni uzrok tome ljudski utjecaj, tj. da je današnji stil čovjekovog života i dalje duboko ovisan o energiji iz plina, nafte i ugljena i da utječe na porast koncentracije ugljičnog dioksida u atmosferi, a time i na povećanje globalne temperature. Jedna od direktnih posljedica toga je i ubrzano otapanje ledenjaka.

Izvor: IPCC, AR6

"Otapanje vječnog leda koje će uzrokovati oslobađanje CO₂ zarobljenog u njemu, nepovratno je na stoljetnim vremenskim skalama. Vrlo je izgledno da će ukupni gubitak ledenog pokrova na Grenlandu s povećanjem emisija CO₂ rasti", stoji u izvješću Međuvladinog panela za klimatske promjene (IPCC). u kojem se ističe da će se trend otapanja planinskih i polarnih ledenjaka nastaviti desetljećima ili čak stoljećima.

U tom smislu razdoblje 2020./2021. nije značajnije odstupalo od višedesetljetnog trenda. U njemu se već 25. godinu zaredom nastavilo smanjivanje ukupne količine leda na Grenlandu. Ukupna bilanca mase grenlandskog leda za 2020./2021. jest gubitak od oko 166 Gt (gigatona), što je blizu prosječnog godišnjeg gubitka u razdoblju od 1986. do 2021.

Grenland u zadnjih 18 godina godišnje prosječno gubio 279 Gigatona leda

Istraživanja temeljena na satelitskim podacima pokazuju da je između 2002. i 2020. Grenland prosječno godišnje gubio oko 279 milijardi tona leda, što je doprinijelo globalnom porastu razine mora.

Od 1993. prosječna razina mora raste po stopi od 0.3 cm do 0.35 cm godišnje, što je otprilike dvostruko brže od dugoročnog trenda. Znanstvenici procjenjuju da do 2100. godine, čak i u scenariju s niskim emisijama CO₂, možemo očekivati ​​porast razine mora na oko 38 cm iznad prosjeka 1995.-2014. Takav porast razina mora ugrozit će život oko 200 milijuna ljudi, što podrazumijeva da će doći do velikih migracija.

Otapanje leda na Grenlandu nije jedini uzrok tome, važnija je ekspanzija vode zbog porasta temperatura, no ono svakako doprinosi tom trendu.

Za ilustraciju, kada bi se sav led na Antarktici, Grenlandu i u planinama otopio, to bi podiglo razine mora za oko 70 metara. To se neće dogoditi u nekoj skorijoj budućnosti, osobito ne na Antarktici. Znanstvenici ne mogu predvidjeti koliko će brzo biti otapanje ledenjaka na Grenlandu, u planinama i na Antarktici kroz neka duža razdoblja – primjerice, hoće li razine mora porasti za četiri metra kroz 200, kroz 400 ili kroz više godina.

No, zanimljiva je informacija da je tijekom ljeta 2019. bilo toliko toplo da je Grenland u samo dva mjeseca izgubio oko 600 milijardi tona leda, što je bilo dovoljno da se globalna razina mora podigne za 2.2 mm.

Kada su važni pojedinačni događaji?

Tu se može postaviti pitanje zašto se onda piše "samo" o onim pojedinačnim događajima koji govore u prilog klimatskim promjenama, tj. kada Grenland naglo izgubi led, a ne kada se događa suprotno, kada ga puno dobije?

Prije svega treba imati na umu da povećanje mase leda na Grenlandu nije događaj koji je suprotan trendu klimatskih promjena. Kroz različita razdoblja tijekom jedne godine Grenland istovremeno i dobiva i gubi led. Od kasnog proljeća do rane jeseni povećan je gubitak, a u ostatku godine dobitak. Na kraju je važna ukupna godišnja bilanca, a kako smo već istaknuli, ona je postojano negativna.

Nameće se pitanje kada su onda interesantni pojedinačni ekstremni meteorološki događaji? Odogovor je jednostavan - prije svega onda kada su dokazana posljedica klimatskih trendova ili ako potvrđeno ukazuju na to da bi se trendovi mogli promijeniti.

Broj ekstremnih meteoroloških događaja neupitno povezan s klimatskim promjenama

Na Indexu smo već pisali o tome da su znanstvenici posljednjih godina više ekstremnih meteoroloških događaja neupitno povezali s klimatskim promjenama.

Kako ističe stranica CarbonBrief, početkom 2000-ih pojavilo se novo područje klimatskih znanosti, koje je počelo istraživati ​​ljudski utjecaj na pojavu ekstremnih vremenskih uvjeta, poput poplava, toplinskih valova, suša i oluja. Nazvano "atribucija ekstremnih događaja", dobilo je snažan zamah, ne samo u svijetu znanosti već i u medijima i u javnosti jer je riječ o istraživanjima koja imaju moć povezivanja naizgled apstraktnih koncepata klimatskih promjena s osobnim i opipljivim vremenskim iskustvima.

Znanstvenici tog područja do danas su objavili više od 350 recenziranih studija koje su analizirale vremenske ekstreme širom svijeta, od vrućina u Švedskoj i suša u Južnoj Africi do poplava u Bangladešu i uragana na Karibima. Rezultat je sve veći broj dokaza da ljudske aktivnosti povećavaju rizik od nekih vrsta ekstremnih vremenskih prilika, posebno onih povezanih s vrućinom.

Analiza koju su napravili autori stranice Carbon Brief pokazala je sljedeće:

- utvrđeno je da je 70% od 405 ekstremnih vremenskih događaja i trendova obuhvaćenih kartom učestalije ili žešće zbog klimatskih promjena uzrokovanih ljudskim aktivnostima,

- 9% događaja ili trendova postalo je manje vjerojatnima ili manje ozbiljnima zbog klimatskih promjena,

- iz toga proizlazi da su ljudi utjecali na 79% svih klimatskih događaja u kojima je došlo do nekih promjena; preostalih 21% događaja i trendova nije pokazalo uočljiv ljudski utjecaj ili su bili neuvjerljivi,

- od 122 studije koje su proučavale ekstremne vrućine širom svijeta 92% je utvrdilo da su ih klimatske promjene učinile vjerojatnijim ili ozbiljnijim,

- od 81 studije koja se bavi kišama ili poplavama 58% je utvrdilo da je ljudska aktivnost događaje učinila vjerojatnijim ili težim; od 69 istraživanja suša 65% je potvrdilo ljudski utjecaj.

Na vrhu Grenlanda u kolovozu prvi put pala kiša

U tom svjetlu može se gledati i vijest koja je u kolovozu obišla naslovnice medija. Tada je prvi put u povijesti meteoroloških mjerenja na najvišem vrhu Grenlanda na oko 3200 metara nadmorske visine pala kiša, a ne snijeg.

Temperature su ondje porasle iznad nule, a topli zrak potaknuo je padanje ekstremnih količina kiše, koja je izbacila 7 milijardi tona vode - najveću količinu oborina bilo koje vrste na toj ledenoj ploči od početka mjerenja 1950. godine. Kiša je potaknula znatnije otapanje ledenog prekrivača, a količina izgubljene ledene mase u tom trenutku bila je sedam puta veća od normalne za to doba godine.

>Prvi put u povijesti mjerenja na vrhu Grenlanda pala kiša, a ne snijeg

Ovaj pojedinačni ekstremni događaj interesantan je jer ukazuje na nekoliko stvari koje su povezane s glavnim trendom, a taj je otapanje ledenjaka zbog globalnog zatopljenja.

Ekstremni događaji otapanja leda mogu se povezati s glavnim trendom

Dr. sc. Natalija Dunić iz Instituta za oceanografiju i ribarstvo kaže da je ljeto 2021. godine zanimljiv primjer kad se gleda iz perspektive klimatskih promjena.

"Iako je ukupan gubitak ledene mase na Grenlandu tog ljeta bio manji nego li u prethodne dvije godine, ukupna stopa otapanja leda bila je veća od prosjeka koji se bilježi od 1981. do 2010. godine. A to znači da bi ovakav slučaj '90-ih godina bio vrlo značajan", kaže Dunić.

Pojedini zabilježeni ekstremi koji su se dogodili u ljeto 2021. godine vrlo su alarmantni u smislu klimatskih promjena. Naime, na početku ljeta 2021. godine pojavila su se dva značajna toplinska vala na području Grenlanda, što je uzrokovalo otapanje znatne količine leda u samo nekoliko dana.

"Ekstremni događaji povezani su s globalnim zatopljenjem"

"Takvi ekstremni događaji povezani su s globalnim zatopljenjem", ističe Dunić.

"Naime, rast temperature zbog globalnog zatopljenja veći je na polovima nego li je na ekvatoru, čime se smanjuje brzina visinskih strujanja zraka. Zbog toga planetarni valovi, tzv. Rossbyjevi valovi, sve više meandriraju te sve češće stvaraju tzv. blokade u atmosferi koje zadržavaju određene vremenske uvjete na nekom području. Početkom ljeta 2021. anticiklona iznad zapadne Kanade uzrokovala je snažnije prodiranje vrućeg zraka s ekvatora zbog čega su tada zabilježene rekordne temperature na tom području. Istodobno, takav vremenski sustav uzrokovao je hladniji, ali i vlažniji početak ljeta na Grenlandu",, pojašnjava Dunić.

"No do kraja srpnja na Grenlandu su mjerene temperature iznad 20 ˚C te su u kombinaciji s otapanjem površinskog leda uzrokovale gubitak od oko 24 milijarde tona s površine u samo nekoliko dana. Znanstvenici su procijenili da je više od 60% tog otopljenog leda završilo u moru, dok je ostatak ispario u atmosferu. Sezona kiše nastavila se sve do sredine kolovoza, koja se uočila i na samom vrhu Grenlanda, na postaji Summit. Radi ilustracije, prosječne temperature na Summitu su oko -30 ˚C, a do ovog ljeta nikada se nije zabilježila pojava kiše. Štoviše, znanstvenici u slojevima leda ispod površinskog nisu uočili recentni iznova zamrznuti led, što znači da na postaji Summit vrlo vjerojatno nije bilo kiše u posljednjih 150 godina", tumači Dunić.

"Bitni su ukupni prosjeci i višegodišnji trendovi"

"Kasnije padanje snijega u rujnu, koje je jedini način da Grenland dobije na ukupnoj masi leda, pridonijelo je povećanju grenlandske ledene mase. Ono se nastavilo kroz čitavu jesen, a i sad kroz zimu. To se očituje i na krivuljama. I tu nema ničeg novog ili nejasnog. Takvo je cikličko dobivanje ledene mase na Grenlandu uobičajeno. Međutim, kad se pogleda ukupna godišnja bilanca 12-mjesečnog perioda - od rujna do kolovoza, Grenland je u prošloj godini izgubio više ledene mase nego što je dobio, što je u skladu s dugogodišnjim negativnim zabilježenim trendom", kaže naša sugovornica.

"I to je ono što je na kraju dana bitno kad su u pitanju klimatske promjene - ukupni prosjeci i višegodišnji trendovi. Pojedini ekstremni slučajevi koji se javljaju zbog posljedica globalnog zatopljenja zanimljivi su zato što su neuobičajeni. Zbog mogućih posljedica za sustav, iznimno je bitno pratiti takve ekstremne pojave", dodaje Dunić.

Dakle, ovaj ekstremni događaj potvrdio je da se dobitak i gubitak leda na Grenlandu ove godine može povezati sa slabljenjem i posljedičnim meandriranjem, odnosno krivudanjem mlazne zračne struje koje se također povezuje s klimatskim promjenama. Klimatske promjene slabe mlaznu struju koja predstavlja svojevrsni zid između hladnog polarnog i toplog tropskog zraka pa ona više meandrira što omogućuje dublje prodore toplog zraka na sjever i obratno - hladnog na jug. To se zbiva zato što temperature brže rastu na polovima pa se razlika između njih i onih u tropskim područjima smanjuje. Posljedično se smanjuje i razlika u tlakovima zraka što slabi visinsku mlaznu struju pa ona počinje krivudati kao što krivuda rijeka u nizini (slika dolje).

Osim toga, činjenica da je obilna kiša pretvorila velike površine pod snijegom u ledenu koru problematična je jer led jače apsorbira sunčevu toplinu od snijega budući da je njegova refleksivnost manja od refleksivnosti snijega. Nadalje, kako led nestaje, tako se suncu izlažu sve veće površine kopna i mora koje također snažnije apsorbiraju sunčevo svjetlo pa se stvara pojačavajuća povratna sprega koja rezultira ubrzavanjem trenda globalnog zatopljenja i otapanja leda.

Odvaljivanje ledenjaka još je nepoznanica

Konačno, u cijeloj priči važno je i odvaljivanje ledenjaka u kontaktu leda i mora, a ne samo otapanje leda. Tu su stvari malo manje jasne.

"Odvaljivanje leda događa se zbog podvodnog otapanja, na granici s morem. Iako su takvi slučajevi ponajviše zabilježeni na Antarktici - kolaps Larsena B u 2002. godini te odron velikog dijela Larsena C u 2017. godini, istraživanja pokazuju da je u razdoblju 2020./2021. zabilježeno najveće odvaljivanje leda na Grenlandu. Danas se vrlo malo zna o uzrocima odvaljivanja leda, ponajviše jer se sam proces odvija duboko ispod površine leda. Dodatno, nema puno mjerenih podataka procesa odvaljivanja, jer se vrlo često dogodi da sateliti koji prolaze iznad ledenih površina, koji uglavnom prođu jednom dnevno, ne uspiju uhvatiti proces u akciji. No, ono što se sa sigurnošću može reći jest da je proces odvaljivanja santi leda povezan sa stanjivanjem leda, što je direktna posljedica otapanja ledenih površina", zaključuje Dunić.

Atmosferski fizičar prof. dr. sc. Branko Grisogono s PMF-a u Zagrebu kaže da je mehanika promjene ledenog pokrova na Zemlji u principu poznata.

"Topljenje leda jedan od glavnih faktora slabljenja Golfske struje"

"Međutim, teško ju je opisati u meteorološkim, a kamoli u klimatskim modelima", ističe Grisogono.

"Radi se o tri faze leda: krutoj, tekućoj (taljenje leda u vodu i obrnuto, tj. zamrzavanje) i plinovitoj (isparavanje leda, ili taloženje te skoro instantno zamrzavanje) koje su dobro poznate laboratorijski i teorijski. Ali, to opisati u velikim numeričkim modelima gdje je podloga neravna i vrlo raznolika te pri različitom vjetru i temperaturi – to je izuzetno teško i još danas nije dovoljno pedantno napravljeno. Taj problem kvalitativno je sličan seizmološkom problemu, tj. gdje i koliko će se odlomiti tla, a ovdje leda, a kada, eh, to još ne ide u pripadne parametrizacije meteo i klimatskih modela. Na tome se puno radi i istražuje", kaže naš sugovornik.

"Zna se da je upravo topljenje grenlandskog leda jedan od glavnih čimbenika slabljenja Golfske struje. Vodeni potoci u ledu bitni su u formiranju pukotina u njemu i vjerojatnom pucanju i razdvajanju leda na takvim vodenim kapilarama. Stoga je jasno da je takve povremene potoke teško prognozirati i procijeniti količinu otapanja pojedinog ledenjaka pa i cijelog ledenog pokrova", tumači naš znanstvenik.

Ključne posljedice otapanja leda

Dr. sc. Ivan Güttler, klimatolog u DHMZ-u, kaže da promjene na Grenlandu možemo gledati u kontekstu ostalih promjena u kriosferi kroz koje Zemlja danas ubrzano prolazi.

"Prvo, otapanje ledenog pokrova na Grenlandu i Antarktici snažno doprinosi porastu razine svjetskih mora i oceana. Drugo, susjedni morski led bilježi trend smanjenja debljine i površine koju prekriva, a to smanjuje albedo, odnosno refleksivnost planeta i omogućava dodatno zagrijavanje površine. Treće, otapanje permafrosta u najsjevernijim dijelovima Amerike i Azije ima potencijal otpuštanja dodatnih količina metana iz tla koji je mnogo moćniji staklenički plin od CO₂, a koji postaje novi izvor zagrijavanja Zemlje. Konačno, ubrzano otapanje ledenjaka u planinskim dijelovima te signali smanjenja površina snježnog pokrivača u različitim dijelovima svijeta postaju pritisak na neke aktivnosti i potrebe kao što su zimski turizam i, što je puno važnije, osiguravanje stabilnih izvora pitke vode", navodi Güttler.

Pojedinačno nakupljanje leda na Grenlandu ne mijenja negativan trend 

"Znanstvenici imaju još posla u rasvjetljavanju svih detalja vezanih za stanje i promjene u kriosferi, no gotovo pa svi opaženi signali promjena nastavit će se i narednih desetljeća. Ovisno o putanji naših emisija stakleničkih plinova koje danas u iznosu od 75% dolaze od toga kako proizvodimo toplinsku, električnu i mehaničku energiju, a preostalih 25% od toga kako proizvodimo hranu, ipak možemo kontrolirati brzinu promjena. Tu je glavni zaključak nedvojben, a on kaže da u tri do četiri desetljeća ove emisije trebamo svesti na nulu ukoliko želimo izbjeći zagrijavanje svijeta veće od 1.5 ili 2 Celzijeva stupnja", poručuje Güttler.

Dakle, možemo zaključiti da adresiranje pojedinačnih događaja velikog nakupljanja leda na Grenlandu nije nešto što ima smisla posebno isticati jer ono ne mijenja negativan trend, a ako se ne stavi u pravi kontekst, samo može zamutiti vodu i oslabiti svijest javnosti i političara o hitnosti djelovanja potrebnog za zaustavljanje klimatskih promjena.