A PÓLUSOK OLVADÁSA: EVOLÚCIÓ, OKOK, KÖVETKEZMÉNYEK, MEGOLDÁSOK - KÖRNYEZET - 2025

A pólusok megolvadása vagy kiolvadása a globális felmelegedés következményeként a jég tömegének elvesztését okozza a bolygó végén. Ebben az értelemben megjegyezzük, hogy az északi póluson (sarkvidéki) tengeri jég csökkent, és Antarktiszon (déli pólus) a jeges jég 219 000 millió tonna / év sebességgel csökken.

A mindkét póluson található jég eltérő természetű, és az Északi-sarkvidék túlnyomórészt tengeri jég, míg Antarktisz egy jégjéggel borított kontinens. A tengeri jég fagyott tengervíz, a jégjég pedig a szárazföldön lévő hórétegek tömörítésének eredménye.

Sarki jégsapka. Forrás: NASA

Amikor a tengeri jég megolvad, nem növeli a vízszintet, míg a jeges jég, mivel a szárazföldi tömeg felett van, a tengerbe folyik és emeli a vízszintet. Másrészt a pólusok olvadása megváltoztatja a víz hőmérsékletét, befolyásolva a terület ökológiáját és a nagy óceáni áramlatok áramlását.

A pólusok olvadását a légkör, a tenger és a szárazföld hőmérsékletének emelkedése okozza. A bolygó hőmérséklete növekszik az ipari forradalomnak a 18. század közepétől bekövetkezett fejlődése eredményeként.

Hasonlóképpen, nagy földterületeket erdőirtottak, hogy gyárakat építsenek, városokat építsenek és kiterjesszék a gazdálkodást, hogy több élelmet nyerjenek. Ezért nőtt a légkörbe jutó CO2-kibocsátás, és csökkent a növények, korallok és plankton általi rögzítés.

A légköri CO2 üvegházhatású gáz, amely hozzájárul a bolygó átlaghőmérsékletének emeléséhez. Ez megváltoztatta a természetes egyensúlyt, és előidézte a világ tengeri jég és gleccserek olvadását.

A pólusok megolvadásának következményei nagyon súlyosak lehetnek, mivel a meteorológiai folyamatok és a tengeri áramlatok mozgása megváltozik.

A pólusok olvadásának elkerülésére szolgáló lehetséges megoldások között szerepel az üvegházhatású gázok, például a szén-dioxid, a metán és a nitrogén-dioxid kibocsátásának csökkentése. Hasonlóképpen, csökkenteni kell az erdők erdőirtását és az óceánok szennyezését.

Ehhez fenntartható fejlesztési modellre van szükség, amely alacsony fogyasztású, tiszta energián alapul és a természettel egyensúlyban van.

Az evolúció a 18. századtól (ipari forradalom) a maiig

A mindkét póluson elvégzett (ősi éghajlat) paleoklimatikus vizsgálatok azt mutatják, hogy 800 000 éven át nem változtak a fűtés és a hűtés természetes ciklusai. A szén-dioxid-koncentrációkon alapultak: 180 ppm (milliomod rész) a hideg fázisban és 290 ppm a meleg fázisban.

A tizenkilencedik század közepén azonban megfigyelhető volt a légköri CO2 koncentrációjának növekedése, amely meghaladja a 290 ppm határértéket. Ennek eredményeként a bolygó átlagos hőmérséklete megemelkedett.

Az ipari forradalom

Európa társadalmi-gazdasági terjeszkedése 1760 körül kezdődött Angliában és elterjedt Amerikába, az ipari forradalom néven ismert. Ez a fejlemény okozta a fosszilis tüzelőanyagok, különösen a szén égéséből fakadó CO2-koncentráció növekedését.

Első ipari forradalom: Szén

Az ipari forradalom kezdeti szakaszának energiabázisa a szén volt, tudományos felfedezések és társadalmi változások sorozatával párosítva. Ezek közül kiemelkedik azoknak a gépeknek a használata, amelyek energiaforrását gőzzel fűtötték szén égetésével.

Ezen túlmenően a szént villamos energia előállításához és az acéliparban használják. Ily módon megkezdődött a világ éghajlati egyensúlyhiánya, amely később különféle környezeti problémákban tükröződik.

Olaj és gáz

A belső égésű motor feltalálását, valamint az olaj és a gáz felhasználását úgy tekintik, hogy a második ipari forradalomhoz vezettek a 19. század vége és a 20. század eleje között. Ennek eredményeként az emberi tevékenységek eredményeként felgyorsult a légkörbe jutó CO2 növekedése.

20. század: ugrás a CO2-koncentrációban

A 20. század közepére az ipari fejlődés lefedi a bolygó nagy részét, és a szén-dioxid-koncentráció egyre gyorsuló ütemben növekedett. 1950-ben a szén-dioxid-koncentráció meghaladta a 310 ppm-et, és a század végére elérte a 380 ppm-t.

Az olvadó jégsapkák

Olvadó jég az Antarktiszon. Forrás: Vincent van Zeijst

A gazdasági forradalom sok következménye között kiemelkedik a tengeri és a szárazföldi jég olvadása. Az Antarktisz becslések szerint 1992 óta három milliárd tonna jeget veszített el.

Ez a veszteség felgyorsult az elmúlt hat évben, amelyet átlagosan évi 219 000 millió tonnára becsülnek.

2016 során az Északi-sarkvidék hőmérséklete 1,7 ºC-kal emelkedett, és 2019-re a becslések szerint az északi pólus jég csupán 14,78 millió négyzetkilométert fed le, ez 860 000 négyzetkilométer alatt van az 1981 és 1981 között rögzített legnagyobb átlagnak. 2010.

Okoz

A pólusok megolvadása a bolygó hőmérsékletének növekedésének eredménye, amelyet globális felmelegedésnek neveznek. Az NSIDC (az Egyesült Államok Nemzeti Hó- és Jeges Adatközpontja) által 2011-ben elvégzett tanulmány becslése szerint az Északi-sarkvidék hőmérséklete 1-4ºC-ra emelkedett.

Másrészt a NASA jelezte, hogy az átlaghőmérséklet 1,1 ºC-kal emelkedett az 1880/1920-as időszakhoz képest (1,6 ºC a szárazföldön és 0,8 ºC a tengeren). A globális hőmérséklet emelkedésének két fő oka van:

-Növeli a CO2-kibocsátást

Természetes ciklus

A paleoklimatikus tanulmányok szerint mintegy 8 jégkorszak történt a bolygón az elmúlt 800 000 évben. Ezek az alacsony hőmérsékleti időszakok váltakoztak meleg időszakokkal, és ez a váltakozás egybeesett a légkörben a CO2 koncentrációjának változásával.

Ezek a változások egy olyan természetes mechanizmus eredménye, amely a vulkáni kitörések által a légkörbe juttatott szén-dioxidból származik, és meleg sekély tengerekben a korallok növekedésével történő befogásán alapul.

A becslések szerint meleg időszakokban 290 ppm, hideg időszakokban pedig 180 ppm szén-dioxid-koncentrációt értek el.

Üvegházhatás

Másrészt, a CO2 üvegházhatású gázként működik, mivel megakadályozza a termikus sugárzás kijutását a Földről az űrbe. Ennek eredményeként a bolygó hőmérséklete megemelkedik.

Mesterséges ciklus

A 19. század közepétől az emberi tevékenységek miatt ez a melegítés és hűtés természetes ciklusa megváltozott. Ebben az értelemben 1910-re a CO2 koncentrációja elérte a 300 ppm-t.

1950-ben a szén-dioxid szintje elérte a 310 ppm-ot, 1975-ben 330 ppm, a 20. század végén pedig 370 ppm.

A légkörben a CO2 koncentrációjának ilyen növekedésének alapvető oka elsősorban a fosszilis tüzelőanyagok (szén és olaj) elégetése. Ily módon a növények által évtizedekkel ezelőtt elfogott nagy mennyiségű CO2 kerül a légkörbe.

-Csökkentés a szén-dioxid-elnyelőkben

A növényi tömegek, a plankton és a korallok rögzítik a szént fejlesztési folyamataikban azáltal, hogy kiszívják a CO2-t a légkörből. Ezért úgy viselkednek, mint szén-dioxid-elnyelők, mivel részévé teszik a testszerkezetükhöz.

Az erdők pusztulása és a tengerek szennyeződése a korallok elpusztulását, valamint a plankton csökkenését csökkentik a szén rögzítésének sebességét.

Az erdők

1850 óta Európában az erdőket 436 000 km2-rel csökkentették, és azokat a városok, iparágak, mezőgazdasági mezők vagy ültetvényerdők váltották fel fajok egységességével.

A növényzet borításának elvesztése 0,23 ºC-kal növeli a hőmérsékletet az érintett területeken, mivel a napsugárzásnak a Föld felületére gyakorolt ​​fokozott hatása van. Az erdő albedo-hatása (a napsugárzás visszatükröző képessége) 8 és 10%, és amikor kivágják, ez a hatás elveszik.

Másrészt, amikor vegetáció tűz alakul ki, rögzített szén szabadul fel a vegetációs tömegben, amely szintén felhalmozódik a légkörben. Ezen a képen látható az erdőirtás az Amazon területén:

Az óceánok

Az óceáni szennyezés a tengeri vizek savasodását okozza, és toxikus anyagok rakódnak le, amelyek a korallok kb. 50% -ának halálát okozták. Ezenkívül ez a savasodás befolyásolhatja azt a planktont, amely a szén legnagyobb részét elfogja.

Lyuk az ózonrétegben

Az ózonréteg az oxigén (O3) ezen formájának felhalmozódása a sztratoszféra felső rétegeiben. Az ózon csökkenti a Földön áthatoló ultraibolya sugárzás mennyiségét, amely segít fenntartani a hőmérsékletet és megakadályozza a sugárzás káros hatásait.

1985-ben a tudósok lyukat fedeztek fel az ózonrétegben az Antarktisz felett, ami fontos tényező a jég olvadásának ezen a területen. Ennek oka az emberi tevékenységek eredményeként a légkörbe kibocsátott különféle gázok, például klór-fluor-szénhidrogének (CFC-k).

következmények

Az üvegházhatású gázok koncentrációjának növekedése a légkörben növeli a hőmérsékletet. Ezért a pólusok megolvadását súlyos globális következmények okozzák:

- Tengerszint emelkedése

A jeges jég olvadásának közvetlen következménye a tengerszint emelkedése. Például, ha az Antarktiszi jég megolvadna, a tengerszint 70 méterre emelkedik.

Ha ez megtörténik, a part menti városok nagy része elárasztódik, és a nagy területek ökológiája megváltozhat. Antarktiszon 13 979 000 km2 fagyos talaj található, és a térségben a jeges kibocsátások megkétszereződtek 2002 és 2006 között.

Az Északi-sarkvidéken Grönlandon található a jeges jég, amely a tengerszint emelkedését okozhatja. A jeges jéggel rendelkező egyéb sarkvidéki területek közé tartozik a kanadai szigetcsoport, az orosz sarkvidéki szigetek, a Svalbard és a Jhan Mayen szigetcsoport, valamint a kontinentális sarkvidék.

-A sarkvidéki partok eróziója

Olvadt jéghegy a Cape York-i (Grönland). Forrás: Brocken InagloryEzt a képet a felhasználó szerkesztette: CillanXC

A sarkköri a következő területeket takarja: Grönland, Kanada, az Egyesült Államok, Izland, Norvégia, Svédország, Finnország és Oroszország. Ezeket a partokat lágy tengerpartoknak nevezik, mivel nem sziklás szubsztrát, hanem örökké fagy alkotja őket.

A globális felmelegedés miatt az örökké fagy megolvad, és az alsó szerkezetet eróziónak teszi ki. Az erózió által leginkább érintett területek a Laptev, Kelet-Szibéria és az alaszkai Beaufort-tenger, ahol partjaik már 8 méteres veszteséggel járnak.

Az örökké fagy olvadása során nagy mennyiségű CO2 és metán is szabadul fel, amelyek csapdába esnek a befagyott hórétegekben.

-A légköri minták megváltoztatása

A tenger szintjének emelkedése befolyásolja a párolgást, ezért sok meteorológiai esemény megváltozik. Ennek különböző következményei lehetnek:

Megváltozó légköri keringési minták és óceáni áramlatok

Az óceáni hőmérsékletet befolyásolhatja az olvadékvíz tömegeinek beépülése (melegebb, mint a folyékony tengeri víz) a pólusok olvadásából. Ez befolyásolhatja az óceánáramok normál lefolyását is.

A sarkvidéki jég olvadása esetén ez befolyásolja az Öböl-patak áramlását. Ez az áram egy meleg víz egy nagy részét a Mexikói-öbölből az Atlanti-óceán északi részéhez vezet.

Ezért a hőszabályozás megváltoztatható, és melegebb levegőt hozhat létre az Északi-sarkvidéken és Közép-Amerikában, a hidegebb levegőt pedig Északnyugat-Európában.

Növekszik a meleg-hideg váltakozás gyakorisága

A hőhullámok, váltakozva a hideghullámokkal, világszerte egyre gyakoribbak. A hőhullámok esetében észrevehető, hogy kisebb és kisebb intervallumokban, hosszabb időtartamúak.

Megnövekedett csapadék

Ahogy a sarki jég megolvad, a folyékony víz tömege növekszik, és a hőmérséklet növekedése befolyásolja a párolgást. Ennek következményeként növekszik az esőzés, amely egyre inkább esőerőssé válhat, és eltérő módon fordulhat elő.

Erózió és sivatagosodás

A csapadékos csapadékmennyiség növekedése és a hideg és meleg hullámok közötti váltakozás gyakorisága fokozhatja a talaj erózióját.

A vízkészletek csökkenése

A sarki jég a legnagyobb édesvíztároló a Földön. Olyan módon, hogy az olvadás és a tengervízzel való keveredés jelentősen csökkenti az ivóvíz mennyiségét.

- Hatás a biodiverzitásra

A Jeges-tengerben a tengerjég és a part menti fagy olvadása negatív hatással van az ezeken a területeken élő fajok életmódjára. Ezenkívül az éghajlati változások, amelyeket a pólusok olvadása globálisan okoz, negatív hatással van a bolygó biodiverzitására.

A növényzet

A tundra fajokat, például a zuzmókat és a mohákat, befolyásolja a fagyasztási és olvadási minták változása az év során. Másrészt az Északi-sarkvidék olvadása lehetővé teszi, hogy a melegebb szélességű fajok bejuthassanak az tundrába és kiszorítsák az őshonos fajokat.

A jegesmedvék

Jegesmedve Svalbardban (Norvégia). Forrás: Arturo de Frias Marques

A jegesmedve olyan állatok, amelyek sarkvidéki tengeri jégen élnek, vadásznak és tenyésztnek, és emblematikus eset. A tengeri jég drasztikus csökkenése a nyáron az alaszkai, Kanada, Grönland, Norvégia és Oroszország szétszórt lakosságát fenyegeti.

Jelenleg a becslések szerint az egész régióban kevesebb mint 25 000 jegesmedve példány található. Ezek az állatok fókákat vadítanak télen és tavasszal, hogy kiépítsék a zsírkészleteket, amelyek lehetővé teszik számukra a nyáron történő túlélést.

A melegebb időszakban a jegesmedvék nehezebben vadásznak a fókákra, mivel könnyebben mozognak. A maga részéről télen kényszerülnek felszíni felületre, amikor a medve könnyebben elkapja őket.

A pólusok olvadása miatt a jég csökken, és a szezon elején is megolvad. Ennek eredményeként a jegesmedvék kevesebb fókavadászatot tudnak vadászni, és ezért kevésbé valószínűek túlélni.

A karibu

Az elmúlt évtizedekben a karibu populáció 50% -kal csökkent a hőmérséklet emelkedése miatt. Ezért a folyók olvadási mintázata megváltozik, amelyek jelzik migrációs ciklusukat.

Mindez elősegíti a növényzet invázióját a melegebb területektől, amely elmozdítja a mohákat és a zuzmókat, amelyek ennek a fajnak az ételei.

-Életmódbeli változások és kulturális veszteség

A Nenetsek

Szibériai etnikai csoport, amelynek életforrása a rénszarvas-állomány, amelyből élelmet, ruházatot, menhelyet és szállítást kapnak.

A rénszarvas elsősorban az e sarkvidéki területekre jellemző mohát és zuzmót legelti, amelyeket a hőmérséklet-emelkedés csökkent.

inuit

Ez egy etnikai csoport, amely Alaszka partjain lakik, és hagyományosan a fókák, bálnák és jegesmedvék halászatától és vadászatától függ.

A globális felmelegedés következtében azonban a tengeri jég visszahúzódik, és a vadpopulációk máshol költöznek. Ezért e közösségek hagyományos ismeretei és életmódja elveszik.

Másrészt olyan fajok, mint a lazac és a vörösbegy, amelyek nem tartoznak az inuit kultúrába, ezeken a területeken kezdtek megjelenni.

A sami

Norvégia sarkvidékeiről származik, és a rénszarvasok legeltetésére szakosodott etnikai csoport, amely kultúrájának alapját képezi. A rénszarvas a folyók kiolvadása előtt vándorol a partra, de viselkedésmintájukat a pólusok megolvadása változtatja meg.

megoldások

Az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése

A pólusok olvadásának megállításához drasztikusan csökkenteni kell az üvegházhatású gázok kibocsátását. Ennek a csökkenésnek nagyobbnak kell lennie, mint a Kiotói Jegyzőkönyvben kitűzött (és nem teljes mértékben teljesített) célok.

Ez a jegyzőkönyv az Egyesült Nemzetek Éghajlat-változási Keretegyezményének (UNFCCC) része. A japán Kiotóban, 1997-ben született megállapodás, és kvótákat állapít meg az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése érdekében.

A legtöbb kibocsátást okozó országok gazdasági érdekei azonban befolyásolták a Kiotói Jegyzőkönyv betartását.

Erdősítés és az erdőtömeg védelme

A kibocsátás csökkentésének kiegészítő intézkedése a meglévő erdők megőrzése és az általuk lefedett terület növelése. Az erdők legnagyobb kiterjedése azonban a fejlődő országokban történik, amelyek kiterjedési tervekkel járnak, amelyek jelentős erdőirtáshoz vezetnek.

A fejlett országoknak nagyon kicsi erdőtömege van, mivel az ipari forradalom megalapításakor erdőirtásuk történt.

A tengerek szennyezésének ellenőrzése

A tengerek képezik a fő szén-dioxid-elnyelőt a korallok, plankton és halak által, és megkötik a légköri szén kb. 50% -át. Ezért alapvető fontosságú az óceáni egyensúly garantálása és a tengeri vizek szennyezésének csökkentése, főleg műanyagokkal.

geoengineering

Egyes tudósok geo-mérnöki alternatívákat javasoltak, például kén aeroszolok injektálását a sarki sztratoszférába a globális árnyékolás létrehozása érdekében.

A kén aeroszolok csökkentik a napsugárzás bevezetését és ezért lehűtik a Földet, de ez befolyásolhatja a párolgást és csökkentheti a csapadékot egyes területeken.

Irodalom

1. Sarkvidéki program (2019). Északi-sarkvidéki jelentéskártya: Frissítés 2018. évre. A tartós sarkvidéki felmelegedés hatásai továbbra is erősödnek. Átvett az arctic.noaa.gov-ból
2. Becher M, Olofsson J, Berglund L és Klaminder J (2017). Csökkent a kriogén zavar: a sarkvidéki növényzetváltozás egyik lehetséges mechanizmusa. Polar Biology 41: 101–110.
3. Eraso A és Dominguez MC (látható: 11/11/2019). Olvadás az Északi-sarkvidéken és az Antarktiszon. A pleisztocén jégkorszakok és a jelenlegi globális felmelegedés.

   Az antarkos.org.uy.-tól Huettmann F (szerk.) (2012). A három pólus védelme. Springer. New York, USA. 333 p.

4. Pacheco-Pino S és Valdés-Cavieres C (2012). Az Északi-sark olvadásának környezeti hatása és turizmusra gyakorolt ​​hatása. Környezetvédelmi és Idegenforgalmi Amerikai Közlöny (RIAT) 8: 8-16.
5. Rasch, PJ; Tilmes, S.; Török, RP; Robock, A.; Omán, L.; Chen, C.; Stenchikov, GL; Garcia, RR (2008). "Áttekintés az éghajlat geotermikus tervezéséről sztratoszférikus szulfát aeroszolok felhasználásával". A Londoni Királyi Társaság filozófiai tranzakciói. A sorozat, Matematikai és fizikai tudományok. 366 (1882): 4007–4037.
6. Wigley TML (2006. október). Az éghajlatváltozás stabilizálásának kombinált mérséklési / földmérnöki megközelítése. Science 314: 452–454.