Журнал «Эковестник», №3 • 2020 г. Читать весь номер онлайнResponsive image

Арктическая мозаика

В настоящее время ученые из 19 стран мира принимают участие в крупнейшей за всю историю полярных исследований экспедиции MOSAiC. Дрейфующая среди льдов команда изучает последствия изменения климатических условий на Крайнем Севере. Экспедиция повторяет маршрут норвежского путешественника Фритьофа Нансена на судне «Фрам» в 1893–1896 годах.

Планирование крупнейшей климатической экспедиции в Арктику заняло восемь лет. Даже пандемия коронавируса, закрывшая границы многих стран, не помешала ученым-полярникам выполнить уникальные исследования.

Исследователи объединили усилия

В сентябре 2019 года из норвежского города Тромсе вышел немецкий научно-исследовательский ледокол Polarstern — он сопровождает российское судно «Академик Федоров» в центральной части Арктики и будет дрейфовать во льдах ориентировочно до октября текущего года. Вокруг ледокола развернуты мониторинговые станции, изучающие состояние климата и ледовой обстановки.

В июле к международной экспедиции в рамках проекта MOSAiC (Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate — мультидисциплинарная дрейфующая обсерватория для изучения климата в Арктике) присоединилось судно «Академик Трешников», отправившееся в Арктику из Санкт-Петербурга. Ученые из Арктического и антарктического научно-исследовательского института уже выполнили ряд исследований физических процессов арктической климатической системы в Центральной Арктике.

Снабжением международной полярной экспедиции MOSAiC занимается российский ледокол «Капитан Драницын», установивший два рекорда по проведению работ в северных широтах для дизель-электрических судов. «Капитан Драницын» — первый в мире дизель-электрический ледокол, достигший самой высокой точки в Арктике, 88 градусов 36 минут северной широты, в зимний период, а также проведший уникальную бункеровку (заправку судна) тяжелым топливом на широте 84 градуса 46 минут с другого ледокола, «Адмирал Макаров».

В экспедиции MOSAiC участвуют более 600 человек из 19 стран, объединенных общей целью — понять процессы климатических изменений, происходящих в Арктике. Несмотря на ограничения, связанные с эпидемией, пересмотр графика ряда исследований, к моменту публикации ученым удалось получить уникальные данные и провести целый ряд работ. Многим из них хватит полученной информации для выполнения НИР на протяжении как минимум ближайшего десятилетия. Можно отметить и важный для научного сообщества факт сотрудничества: исследователи, работающие в рамках MOSAiC, помогают в сборе данных коллегам, не попавшим в экспедицию из-за пандемии.

Климатические модели меняются

Изучая быструю динамику ледовых изменений, ученые столкнулись с «новой Арктикой» и ее чрезвычайно сложными проблемами. Данные, собранные в ходе экспедиции, помогут разобраться, как влияют происходящие климатические изменения на Северный Ледовитый океан. Так как современные условия сильно отличаются от тех, которые наблюдались здесь 40–50 лет назад, четкого понимания, как работают климатические процессы в этой «новой Арктике» нет.

Проблема сокращения площади льда в Северном Ледовитом океане затрагивает не только тех, кто живет в Арктике (хотя именно здесь формируются многие метеорологические явления, имеющие глобальные последствия). Изменения климатических моделей на Крайнем Севере приводят к экстремальной погоде: аномальной жаре, засухе и сильным лесным пожарам. По мере таяния льда темная морская вода поглощает больше солнечного света, что способствует дополнительному повышению температуры и усилению таяния. В результате льда становится все меньше. Ученые хотят понять, как происходят эти изменения.

19.jpg

Одна из исследовательских групп в рамках MOSAiC изучает поведение снега: как он накапливается зимой, как тает летом, как его перемещает ветер. Еще одно исследование посвящено взаимодействию солнечного света с морским льдом. Это крупнейший из когда-либо проводившихся экспериментов с морским льдом, ведь задача ученых — оценить полный годовой цикл.

Необычные снимки цветущего Ледовитого океана сделаны спутниками летом 2020 года с орбиты Земли: из-за раннего таяния льда в воде появилось много фитопланктона. К слову, маршрут Северного морского пути (СМП) оказался полностью свободным ото льда на месяц раньше обычного (если исходить из зарегистрированных поставок) — танкер с природным газом направился в восточном направлении по СПМ в Азию из порта Сабетта 18 мая. При этом в 2019 году большая часть СМП была свободна ото льда в течение 93 дней, что является самым продолжительным периодом за десятилетия спутниковых измерений. В середине же июля ледовое покрытие океана было на самом низком уровне за всю историю наблюдений с 1979 года.

В ходе экспедиции не обошлось без «сюрпризов» в виде арктического шторма, случившегося в ноябре прошлого года — тогда температура воздуха опустилась до —45 градусов Цельсия, и любопытных белых медведей, не раз пытавшихся атаковать исследователей. Участникам MOSAiC пришлось организовать антимедвежью охрану: животных отгоняли от установленного оборудования и людей с помощью сигнальных ракет и других шумовых раздражителей — снежных машин, а иногда и вертолета. Дополнительные проблемы создали таяние и растрескивание льда — ученым пришлось импровизировать, используя для передвижений лодки и мостики.

Ранние модели климатических изменений предсказывали полное исчезновение ледового покрова в Северном Ледовитом океане к 2100 году, но оказалось, что потепление в Арктике идет гораздо более быстрыми темпами, чем в других регионах. Согласно последним оценкам, это может произойти и раньше: построены модели с расчетами достижения критической ситуации со льдом в 2050 и даже 2030 году. К тому же в 2019-м процессы разбалансировки климата пошли быстрее, и никто не берется предсказывать ситуацию в Арктике, которая может повлиять на погодные явления во всем мире.

Земля нагревается «благодаря» человеку

За последние 30 лет темпы потепления на Крайнем Севере были вдвое выше, чем в остальном мире. Особенно драматичным таяние льда в текущем году оказалось в море Лаптевых, у берегов центральной части России. Беспрецедентное тепло, окутавшее большую часть Сибири в первой половине года, привело к росту лесных пожаров. Из-за жары теплые речные потоки, впадая в арктические моря, разрушили прибрежный лед раньше, чем обычно. 20 июня температура в Верхоянске (67 градусов северной широты) поднялась до 38 градусов Цельсия. Всемирная метеорологическая организация подтвердила: это самая высокая температура, когда-либо официально зарегистрированная к северу от полярного круга.

Исследование, опубликованное проектом World Weather Attribution, показало, что сибирская жара первой половины 2020 года может быть обусловлена изменениями климата. Тогда температура в Сибири была более чем на пять градусов выше средних значений. Согласно выводам климатологов, рекордная «волна сибирской жары» связана с антропогенным воздействием на климат. Без вмешательства человека подобные «рекорды» могут происходить раз в 80 тысяч лет и даже реже, тогда как сегодня эти явления обусловлены выбросами парниковых газов.

Аномальные температуры, зафиксированные минувшим летом, стали одной из причин сильных пожаров в Сибири: к концу июня здесь сгорело примерно 1,15 миллиона гектаров леса, что привело к выбросам в атмосферу около 56 миллионов тонн углекислого газа. Ускорилось и таяние вечной мерзлоты, влекущее опасность разрушения критически важной инфраструктуры в Арктике.

Парниковые газы, выделяемые в результате пожаров и таяния вечной мерзлоты, а также снижение отражательной способности планеты от потери снега и льда еще больше нагревают Землю. Эксперты отмечают, что такого количества углекислого газа в атмосфере планеты не было в течение пяти миллионов лет.

Выбросы от лесных пожаров достигли Северного Ледовитого океана, затемнили поверхность льда и увеличили интенсивность таяния. По информации Службы мониторинга атмосферы Коперника, шлейф дыма от лесных пожаров, обнаруженный спутниками, простирался от Сибири до Северного полюса в начале июля, а еще один шлейф в середине июля достиг Шпицбергена.

В результате лесных пожаров за полярным кругом выбросы углекислого газа с 1 по 15 июля были самыми большими за 18 лет спутниковых наблюдений.

В результате в первой половине июля в Северном полушарии прекратились некоторые крупномасштабные погодные явления. Над Центральной Арктикой сформировался мощный купол высокого давления, что привело к продолжительному периоду «чистого неба» и повышению интенсивности таяния ледового покрова.

20.jpg

Арктические экосистемы чрезвычайно чувствительны к антропогенным воздействиям, поэтому вопросы защиты окружающей среды являются ключевыми при развитии региона. Очевидно, что Арктика нуждается в постоянном мониторинге, а для понимания происходящих там процессов нужна оперативная и объективная информация. Ее сбором сейчас и занимаются участники экспедиции MOSAiC.

Мария КУТУЗОВА

Понравился материал? Поделитесь с коллегами
Свежий номер «»

«Эковестник» №2 • 2021

Читать

Спасибо за оставленую заявку!
Менеджер свяжется с Вами
в ближайшее время.