Ледник Ваггонуэй – один из многих ледников на Шпицбергене, которые заметно отступили за последнее столетие. Фото: Йорн Бергер-Найволл / Арктический университет Норвегии.
Большая неопределённость
Около 10 процентов площади суши Земли покрыто ледниками и ледяными щитами, и на долю этого льда приходится почти 70 процентов всей пресной воды на планете. Когда повышение температуры приводит к таянию льда, это создает очевидные проблемы, такие как изменение русла рек и структуры стока, увеличение количества пресной воды в море – и постоянное повышение уровня моря.
Что еще хуже, было мало известно о том, какие еще последствия таяние льда имеет для климата земного шара и круговорота углерода. Ледники часто рассматривались как белые дыры на карте, которые можно было бы полностью игнорировать в глобальном углеродном бюджете.
“Тридцать лет назад мы думали, что ледники – это стерильная среда, где нет жизни. Мы не думали, что в них содержится большое количество углерода, и мы мало знали о динамичной жизни ледника”.
Джемма Вадхэм, гляциолог и профессор Арктического университета Норвегии.
“Теперь мы знаем, что это неправда”, – говорит она. “Напротив: под ледяными шапками залегают толстые слои отложений. В Антарктиде, например, толщина этих слоев составляет несколько километров”.
Эти отложения кишат микробами и накапливают большое количество углерода, включая мощный парниковый газ метан. Что происходит со всем этим, когда лед тает?
Новые открытия, подобные этому, создают огромную неопределенность, и существует острая потребность в дополнительных знаниях. Сколько углерода удерживается под этими ледяными шапками? И в какой форме? Находится ли он в форме гидратов метана, которые становятся нестабильными, когда лед тает и отступает? И что происходит, когда лед отступает и обнажает землю под ним? Как это повлияет на выбросы парниковых газов?
Таяние льда, очевидно, вызывает изменения в ледниках, но оно также оказывает косвенное влияние на круговорот углерода.
“Когда ледники тают, это изменяет поступление питательных веществ в прибрежное море”, – объясняет Уодхэм, а затем спрашивает: “Как это влияет на уязвимые экосистемы и производство продуктов питания? Как это влияет на экосистему, от которой зависит получение человечеством необходимых нам ресурсов?”
Объединяющий лучших исследователей в мире
Поиск ответов является неотложной задачей, и теперь UiT получил весьма востребованное финансирование от Исследовательского совета Норвегии, чтобы объединить лучших мировых исследователей в этой области.
Осенью 2022 года UiT получил добро на создание Центра передового опыта, который будет называться iC3 – Центр льда, криосферы, углерода и климата. Центры передового опыта получают долгосрочное финансирование сроком до десяти лет, а iC3 будут возглавлять Уодхэм и доцент Моника Уинсборроу.
Статус Центра передового опыта является результатом многолетнего исследовательского сотрудничества, и центр объединит исследовательские компетенции UiT, Норвежского полярного института и других партнеров в Норвегии и за рубежом.
Задача iC3 – восполнить большой пробел в знаниях в области полярной науки, и для этого потребуются исследователи из самых разных дисциплин.
“У вас должны быть ученые, которые разбираются в таянии льда, ученые, которые разбираются в биологических и химических процессах, ученые, которые работают с отложениями и коренными породами под ними, и у вас должны быть океанографы, разбирающиеся в морских процессах”, – объясняет Уодхэм.
Используя данные, собранные по всем этим исследовательским дисциплинам, ученые могут усовершенствовать климатические модели, чтобы они обеспечивали лучшее общее понимание того, как таяние ледяных масс влияет на углеродный цикл.
Влияние на международную климатическую политику
Учитывая неопределенность, связанную с тем, как таяние ледников и ледяных шапок влияет на глобальный углеродный баланс, эти последствия не включены в обширные доклады Межправительственной группы экспертов Организации Объединенных Наций по изменению климата (МГЭИК).
Эти отчеты описываются как наиболее важная научная основа для разработки международной климатической политики.
Уодхэм и другие исследователи уже внесли свой вклад в специальный доклад МГЭИК об океанах и криосфере. Там они начали изучать, как таяние льда повлияет на углеродный цикл, но поскольку данных мало, цифры являются неопределенными и сильно варьируются.
“Мы очень не уверены в том, насколько велики могут быть выбросы углекислого газа из-за таяния льда. Мы предполагаем, что подо льдом хранится большое количество гидратов метана, но на самом деле мы этого не знаем. Влияние углеродного цикла на морские экосистемы также весьма неопределенно. Мы можем делать предположения, основанные на исследованиях, которые мы уже провели, но нам нужно провести больше исследований, чтобы уменьшить неопределенность”, – говорит Уодхэм.
“Это лежит в основе iC3”, – говорит Моника Уинсборроу, которая возглавит центр вместе с Уодхемом. “Наша цель – воспитать и обучить новое поколение междисциплинарных полярных исследователей, которые будут работать вместе, чтобы донести важность этого исследования до политиков и общественности и привлечь их к работе”.
iC3 – Центр по изучению льда, криосферы, углерода и климата начнет функционировать в 2023 году.
Томас Роллан
