Horské a
kontinentálne ľadovce (Grónsko, Antarktída) pokrývajú viac ako 10 %
zemského povrchu. Ich význam pre globálnu klímu a jej stabilitu, hydrológiu oceánov a riek, a v neposlednom
rade aj ľudskú spoločnosť je nesmierny (Obr. 1). V ľadovcoch sú sústredené ¾ objemu všetkej sladkej vody na Zemi a ak by sa ľadovce v Grónsku
a Antarktíde roztopili úplne, hladina svetových oceánov by stúpla
o celých 65 metrov (Grónsko by prispelo 7, Antarktída 57 metrami, IPCC 2007). Iné zdroje uvádzajú aj vyššie hodnoty celkového nárastu, napr. NSIDC viac ako 70 metrov alebo USGS viac ako 80 metrov. Horské ľadovce
sú v mnohých regiónoch sveta dôležitým zdrojom vody pre poľnohospodárstvo,
priemysel, energetiku a obyvateľstvo, sú aj významným zdrojom príjmov pre
turistický ruch. A nielen to!
Obr. 1: Ľadovce sú nielen významným zdrojom vody, ale patria aj medzi najdôležitejšie faktory ovplyvňujúce globálnu a regionálnu klímu (vľavo hore - ľadovec Perito Moreno v Argentíne; vpravo hore - ľadovec Aletsch vo Švajčiarsku, vľavo dole - ľadovec Baltoro v Karakorame; vpravo dole - ľadovec vo fjorde Kenai na Aljaške; Zdroj)
Obr. 1: Ľadovce sú nielen významným zdrojom vody, ale patria aj medzi najdôležitejšie faktory ovplyvňujúce globálnu a regionálnu klímu (vľavo hore - ľadovec Perito Moreno v Argentíne; vpravo hore - ľadovec Aletsch vo Švajčiarsku, vľavo dole - ľadovec Baltoro v Karakorame; vpravo dole - ľadovec vo fjorde Kenai na Aljaške; Zdroj)
Od doby, kedy sa
pred približne 35 milión rokmi stabilizoval okolo južného pólu rozsiahly
antarktický „ľadovec“, nedošlo na Zemi k žiadnej rýchlej klimatickej
zmene, ktorá by dokázala doviesť oceánsku či pevninskú biosféru na pokraj vymretia.
Stabilizačný efekt antarktického ľadovca je každopádne vidieť aj
v súčasnosti. Ak sa pozriete na krivku priemernej teploty južnej hemisféry
zistíte, že za posledných minimálne 130 rokov nepodliehala tak veľkým výkyvom
a nerástla tak rýchlo ako krivka na severnej pologuli. Tento efekt je
spôsobený prevahou kontinentov na severnej pologuli, zatiaľ čo na juhu
otepľovanie (ochladzovanie) „brzdia“ nielen oceány, ale aj samotný ľadový kontinent.
V nasledujúcom
blogu si priblížime nielen význam ľadovcov v globálnom klimatickom systéme
našej planéty, ale na základe dostupných údajov poodhalíme aj dlhodobé zmeny,
ktorým ľadovce v priebehu posledného storočia podliehali a v najbližšej budúcnosti pravdepodobne
aj podliehať budú. Ešte predtým sa ale pozrieme na udalosť, ktorá sa začiatkom
júla tohto roku odohrala v Antarktíde.
Obr. 2: (hore) Satelitné zábery z družice TerraSar-X zachytávajúce telenie gigantickej ľadovej kryhy ľadovca Pine Island v západnej Antarktíde začiatkom júla 2013; (dole) letecký prieskum v októbri 2012 objavil na ľadovci Pine Island novú otvárajúcu sa trhlinu dlhú 30 kilometrov a hlbokú vyše 60 metrov (Zdroj)
Obr. 3: (vľavo) Poloha Pine Island ľadovca v západnej Antarktíde a vyznačenie jeho spádovej oblasti; (vpravo) zmeny priemernej hrúbky ľadu v období rokov 2003-2007 - v červených oblastiach sa hrúbka ľadu zmenšovala až o 9 metrov za rok (Zdroj)
Obr. 2: (hore) Satelitné zábery z družice TerraSar-X zachytávajúce telenie gigantickej ľadovej kryhy ľadovca Pine Island v západnej Antarktíde začiatkom júla 2013; (dole) letecký prieskum v októbri 2012 objavil na ľadovci Pine Island novú otvárajúcu sa trhlinu dlhú 30 kilometrov a hlbokú vyše 60 metrov (Zdroj)
Obr. 3: (vľavo) Poloha Pine Island ľadovca v západnej Antarktíde a vyznačenie jeho spádovej oblasti; (vpravo) zmeny priemernej hrúbky ľadu v období rokov 2003-2007 - v červených oblastiach sa hrúbka ľadu zmenšovala až o 9 metrov za rok (Zdroj)
Zdanlivo bezvýznamná trhlina v ľadovci
Nemeckí
glaciológovia, využitím údajov zo satelitu TerraSar-X, potvrdili začiatkom júla 2013 „odtelenie“ gigantickej ľadovej kryhy (s rozlohou 720 km2) z terminálnej časti jedného
z najväčších a najrýchlejšie sa pohybujúcich ľadovcov západnej Antarktídy, v oblasti Pine Island (Obr. 2 a 3).
Trhlina, ktorá následné telenie nakoniec spôsobila, bola pritom spozorovaná
ešte v októbri minulého roka pri rutinnom leteckom prieskume ľadovca Pine
Island. Určite si poviete, že asi nejde o nič výnimočné. Veď
k obdobným, jeho rozsahu podobným teleniam dochádza relatívne často aj
v prípade iných veľkých ľadovcoch (Obr. 5), či už v samotnej Antarktíde alebo
Grónsku. Glaciológovia sú však v strehu, a to najmä od roku 2002,
kedy pri východným brehoch Antarktického polostrova v priebehu niekoľkých
týždňov doslova skolabovala jedna časť rozsiahleho Larsenovho šelfového ľadovca
(Larsen B, Obr. 4). Prečo k tomuto kolapsu došlo tak náhle nie je dodnes celkom
jasné, no jednou, a to celkom podstatnou časťou odpovede môžu byť
zvyšujúce sa teploty tak atmosféry, ako aj oceánu na južnej pologuli a zvlášť v blízkosti Antarktídy.
Obr. 4: Satelitné zábery kolapsu šelfového ľadovca Larsen B vo februári a marci 2002 - do oceánu sa zosunul tabuľový ľad s priemernou hrúbkou 220 metrov a rozlohou 3 250 km2, na obrázku je názorné porovnanie ľadovca s plochou amerického štátu Rhode Island (Zdroj)
Obr. 5: Telenie obrovských ľadových krýh nie je len doménou antarktických ľadovcov - na zábere zo satelitu je vidieť odlamovanie kryhy dvojnásobnej veľkosti Manhattanu od ľadovca Petermann na severe Grónska v roku 2012 (Zdroj: MODIS)
Obr. 4: Satelitné zábery kolapsu šelfového ľadovca Larsen B vo februári a marci 2002 - do oceánu sa zosunul tabuľový ľad s priemernou hrúbkou 220 metrov a rozlohou 3 250 km2, na obrázku je názorné porovnanie ľadovca s plochou amerického štátu Rhode Island (Zdroj)
Obr. 5: Telenie obrovských ľadových krýh nie je len doménou antarktických ľadovcov - na zábere zo satelitu je vidieť odlamovanie kryhy dvojnásobnej veľkosti Manhattanu od ľadovca Petermann na severe Grónska v roku 2012 (Zdroj: MODIS)
Šelfové pobrežné ľadovce (Obr. 6), podobné tým z Antarktídy, sú rozsiahle ľadovcové, aj viac ako 200 metrov hrubé tabule, ktoré síce plávajú na morskej hladine, no pri pobreží pevniny sú „ukotvené“ buď k podložiu alebo ľadovcom pritekajúcim z vnútrozemia. Dynamika topenia a odlamovania tak závisí nielen od atmosférických podmienok a rýchlosti pritekania ľadu z pevniny, ale aj od teploty morskej vody, ktorá prúdi pod ľadovou masou. Zvyšovanie teploty oceánu môže teda viesť k rýchlejšiemu topeniu šelfových ľadovcov odspodu, čím sa zmenšuje nielen ich celková hrúbka, ale klesá aj ich stabilita. Nie je potom žiadnym prekvapením, že pri extrémnych poveternostných podmienkach (silné prúdenie vzduchu, silné vlnenie, atď.) môže nakoniec dôjsť k náhlemu a veľmi rýchlemu teleniu a zosunutiu ľadových blokov do oceánu. Fenomén rýchleho telenia a absencie šelfového ľadu v pobrežných oblastiach nakoniec prispieva aj k rýchlejšiemu stekaniu ľadovcových splazov z vnútrozemia. Ak teda nabudúce budete v médiách čítať niečo o telení gigantických grónskych alebo antarktických ľadovcov do oceánu, určite si spomeňte na podmienky, aké zrejme pôsobili na ľadovec ešte predtým, než k tomu došlo.
Obr. 6: (vľavo) Okraj tabuľového ľadu šelfového ľadovca Pine Island v západnej Antarktíde; (vpravo) schéma telenia a ukotvenia šelfových ľadovcov (Zdroj)
Ľadovce – formovanie a rovnováha
Ľadovce sa formujú
v regiónoch, kde klimatické podmienky neumožňujú zimným akumuláciám snehu
roztopiť sa ani počas najteplejších období roka. Vrstvy snehu
z jednotlivých rokov sa tak postupne hromadia do súvrství. Starší sneh je
vplyvom rastúcej hmotnosti nadložných vrstiev vystavený väčšiemu mechanickému
zaťaženiu, čo sa prejavuje tým, že snehové zrná sú stláčané stále viac
k sebe. Sneh stráca postupne vzduch a narastá jeho tvrdosť – mení sa
na tzv. firn (Obr. 7). Ďalším tvrdnutím sa časom z firnu stáva ľadovcový ľad. Tento
proces môže trvať od niekoľkých rokov až po desaťročia či storočia,
v závislosti od veľkosti snehových zrážok. Čím viac sneží, tým je celý
proces rýchlejší (vo vnútrozemí Antarktídy môže tvorba ľadu trvať aj viac ako
200 rokov).
Obr. 7: (hore) Vrstvy nového snehu a neskôr firnu sa ukladajú jedna na druhú, čím vytvárajú veľké mechanické zaťaženie na snehové zrná v nižších častiach snehového profilu - vytesnovaním vzduchu a tvrdnutím snehu sa firn nakoniec transformuje na ľadovcový ľad - dole (Zdroj)
Ľadovcový ľad sa následne vplyvom gravitácie a vlastnej váhy začína pohybovať po svahu do nižších polôh, pričom v dolinách sa formuje do veľmi nápaditých ľadovcových jazykov (splazov), dlhých niekedy aj viac ako 50 km (najdlhším ľadovcovým splazom je Lambertov ľadovec (Obr. 8 hore) vo východnej Antarktíde, ktorý má viac ako 450 km). Ako ľadová hmota postupuje do nižších a teplejších polôh, ľadovec sa začína topiť a strácať svoju hmotu (proces známy tiež ako ablácia, Obr. 8). Ak sa ľadovec nachádza v podmienkach, v ktorých snehové zrážky objemovo prevyšujú stratu vody topením alebo výparom (sublimáciou), ľadovec rastie tak do objemu, ako aj do dĺžky (kladná bilancia). V prípade, že zrážky sú menšie ako celkové straty, či už v dôsledku vyššej teploty alebo poklesu zrážok, ľadovec ustupuje a zmenšuje svoj objem (záporná bilancia). Keďže medzi bilanciou ľadovcovej hmoty a teplotnými pomermi existuje veľmi silná závislosť (silnejšia ako v prípade zrážok), a to dokonca aj na väčšiu vzdialenosť, ľadovce tak patria medzi najcitlivejšie a najlepšie prírodné indikátory meniacich sa klimatických podmienok na Zemi. Niet sa preto čomu čudovať, že tento najzjavnejší prejav súčasného otepľovania sa stal aj v očiach laickej verejnosti akýmsi symbolom klimatickej zmeny, predovšetkým kvôli jednoduchosti jeho interpretácie.
Obr. 8: (hore) ľadovcový ľad je jednou z najpozoruhodnejších tuhých látok na Zemi - pri svojej pevnosti a súčasne aj krehkosti dokáže byť až neuveriteľne plastický - dokáže do najmenších detailov kopírovať nerovnosti podložia, po ktorom sa pohybuje - na obrázku je časť Lambertovho ľadovca v Antarktíde; (dole) detailná schéma podmienok akumulácie a topenia ľadovca pri rovnováhe medzi prísunom a stratou hmoty ľadovca (Zdroj)
Obr. 7: (hore) Vrstvy nového snehu a neskôr firnu sa ukladajú jedna na druhú, čím vytvárajú veľké mechanické zaťaženie na snehové zrná v nižších častiach snehového profilu - vytesnovaním vzduchu a tvrdnutím snehu sa firn nakoniec transformuje na ľadovcový ľad - dole (Zdroj)
Ľadovcový ľad sa následne vplyvom gravitácie a vlastnej váhy začína pohybovať po svahu do nižších polôh, pričom v dolinách sa formuje do veľmi nápaditých ľadovcových jazykov (splazov), dlhých niekedy aj viac ako 50 km (najdlhším ľadovcovým splazom je Lambertov ľadovec (Obr. 8 hore) vo východnej Antarktíde, ktorý má viac ako 450 km). Ako ľadová hmota postupuje do nižších a teplejších polôh, ľadovec sa začína topiť a strácať svoju hmotu (proces známy tiež ako ablácia, Obr. 8). Ak sa ľadovec nachádza v podmienkach, v ktorých snehové zrážky objemovo prevyšujú stratu vody topením alebo výparom (sublimáciou), ľadovec rastie tak do objemu, ako aj do dĺžky (kladná bilancia). V prípade, že zrážky sú menšie ako celkové straty, či už v dôsledku vyššej teploty alebo poklesu zrážok, ľadovec ustupuje a zmenšuje svoj objem (záporná bilancia). Keďže medzi bilanciou ľadovcovej hmoty a teplotnými pomermi existuje veľmi silná závislosť (silnejšia ako v prípade zrážok), a to dokonca aj na väčšiu vzdialenosť, ľadovce tak patria medzi najcitlivejšie a najlepšie prírodné indikátory meniacich sa klimatických podmienok na Zemi. Niet sa preto čomu čudovať, že tento najzjavnejší prejav súčasného otepľovania sa stal aj v očiach laickej verejnosti akýmsi symbolom klimatickej zmeny, predovšetkým kvôli jednoduchosti jeho interpretácie.
Obr. 8: (hore) ľadovcový ľad je jednou z najpozoruhodnejších tuhých látok na Zemi - pri svojej pevnosti a súčasne aj krehkosti dokáže byť až neuveriteľne plastický - dokáže do najmenších detailov kopírovať nerovnosti podložia, po ktorom sa pohybuje - na obrázku je časť Lambertovho ľadovca v Antarktíde; (dole) detailná schéma podmienok akumulácie a topenia ľadovca pri rovnováhe medzi prísunom a stratou hmoty ľadovca (Zdroj)
Ľadovce – regionálna citlivosť na zmeny klimatických
podmienok
V závislosti
od klimatických podmienok a polohy (nadmorskej výšky), v ktorej
sa ľadovce formujú, celková citlivosť na dlhodobý rast či pokles teploty je od
ľadovca k ľadovcu rôzna. Napríklad ľadovce, vznikajúce v miernej
oceánickejšej klíme (dostatok zrážok po celý rok; napr.: západné Alpy, severozápadná
Kanada, Nový Zéland, Patagónia, atď.), sa vyznačujú väčšou dynamikou
vzniku, pohybu, ako aj ablácie ľadovca – ich splazy často krát zostupujú do
zóny lesa s vyššou priemernou teplotou vzduchu, kde sa rýchlo topia (veľké
zrážky a rýchly pohyb ľadovca však straty dokážu rýchlo nahradzovať).
Tieto ľadovce vo všeobecnosti na signál otepľovania veľmi citlivé – akékoľvek zvýšenie
teploty vedie k rýchlejšej redukcii hmoty ľadovca v jeho terminálnej
časti a rýchlemu ústupu. Pravým opakom sú ľadovce, nachádzajúce
sa v suchších alebo kontinentálnejších podmienkach,
prípadne vznikajúce vo vysokých nadmorských výškach (napr.: Antarktída,
severná Aljaška, niektoré časti Ánd, Sibír, severná Kanada, stredná Ázia,
atď.). V tomto prípade ľad vzniká pomalšie, ľadovce sa vyznačujú menšou
dynamikou a nie sú preto až tak citlivé na zmenu teplotných pomerov.
Citlivejšie ale reagujú na zmenu objemu spadnutých zrážok. Veľmi dobrým príkladom sú
ľadovce vo východnej Antarktíde, kde ani pri súčasnom trende otepľovania nehrozí,
že by sa ľadovce začali topiť. Rast teploty ale zvyšuje obsah vodnej pary v atmosfére,
čo vedie k väčším snehovým zrážkam a teda aj celkovému rastu
objemu východoantarktického ľadovcového príkrovu (pozn.: nový výskum ale naznačuje, že tento predpoklad nemožno generalizovať pre všetky ľadovce tohto
typu). Nakoniec, do úvahy treba brať aj veľkosť samotných ľadovcov. Rýchlejšie
na otepľovanie reagujú menšie údolné ľadovce, prípadne ľadovce pohybujúce sa po
strmých svahoch – odozva zväčša nepresahuje hranicu desaťročia. Pri veľkých a rozsiahlych
ľadovcoch je odozva dlhá a rádovo presahuje niekoľko desaťročí až storočí (Obr. 9).
Obr. 9: (hore) Hlavné komponenty globálnej kryosféry a časové škály ich odozvy na meniace sa klimatické podmienky (Zdroj); (dole) absolútny podiel vybraných regiónov sveta na celkovej ploche ľadovcov (v km2; Zdroj)
Obr. 9: (hore) Hlavné komponenty globálnej kryosféry a časové škály ich odozvy na meniace sa klimatické podmienky (Zdroj); (dole) absolútny podiel vybraných regiónov sveta na celkovej ploche ľadovcov (v km2; Zdroj)
Globálny monitoring ľadovcov
Tak ako
v prípade globálnej teploty máme k dispozícii časové rady GISTEMP,
NCDC či HadCRUT, ekvivalentom údajov o dlhodobom vývoji ľadovcov je
databáza Globálnej monitorovacej služby ľadovcov (World Glacier Monitoring Service – WGMS), ktorá disponuje údajmi
o celkovej hmote a dlhodobých zmenách terminálnych častí
(ustupuje/postupuje - rastie) vybraných ľadovcov už od roku 1946. Svetová databáza spadajúca pod
WGMS (k stiahnutiu cez stránky NSIDC, WGMS a GLIMS, obr. 10) sa začala napĺňať ešte
v 70. rokoch a v súčasnosti obsahuje údaje o viac ako 120 000
ľadovcoch, ktoré dovedna pokrývajú približne 240 000 km2 (pozn.:
nepočítajú sa ľadovce, ktoré sú súčasťou grónskeho alebo antarktického kont.
zaľadnenia). Možno sa vám zdá toto číslo veľké, no zatiaľ ide len o menšiu
polovicu všetkých doteraz známych ľadovcov (odhad celkovej rozlohy sa pohybuje až
okolo 685 000 km2, IPCC pracuje s hodnotou max.
540 000 km2).
Obr. 10: Tri hlavné databázy globálneho ľadovcového monitoringu - WGMS a priestorová prezentácia (platnosť) ich inventarizácie (Zdroj)
Inventarizácia ľadovcov ani dnes nie je zďaleka ukončená, a to aj napriek tomu, že od konca 70. rokov ju urýchlili nové postupy diaľkového prieskumu Zeme a automatickej identifikácie ľadovcov zo satelitných záberov. V rámci obdobia 1946-2013 WGMS podrobnejšie monitoruje 228 vybraných ľadovcov, z ktorých len 30 je považovaných za tzv. referenčné, pretože okrem zmien v terminálnych častiach sa u nich sledujú aj bilančné zmeny ich hmoty počas celého roka (Obr. 11).
Obr. 11: Priestorové rozloženie pozorovaní a meraní zmien dĺžky (hore) a bilancie hmoty (dole) sledovaných ľadovcov (Zdroj)
Obr. 10: Tri hlavné databázy globálneho ľadovcového monitoringu - WGMS a priestorová prezentácia (platnosť) ich inventarizácie (Zdroj)
Inventarizácia ľadovcov ani dnes nie je zďaleka ukončená, a to aj napriek tomu, že od konca 70. rokov ju urýchlili nové postupy diaľkového prieskumu Zeme a automatickej identifikácie ľadovcov zo satelitných záberov. V rámci obdobia 1946-2013 WGMS podrobnejšie monitoruje 228 vybraných ľadovcov, z ktorých len 30 je považovaných za tzv. referenčné, pretože okrem zmien v terminálnych častiach sa u nich sledujú aj bilančné zmeny ich hmoty počas celého roka (Obr. 11).
Obr. 11: Priestorové rozloženie pozorovaní a meraní zmien dĺžky (hore) a bilancie hmoty (dole) sledovaných ľadovcov (Zdroj)
Dlhodobé trendy
Ako sme spomenuli
už v predchádzajúcom texte, pri hodnotení dlhodobých trendov máme možnosť
pracovať s dvoma základnými parametrami ľadovcov – zmenami ich terminálnych častí
(ustupuje/postupuje) a bilančnými zmenami celkovej hmoty - objemu (či už za rok alebo dlhšie obdobie). Len zbežným pohľadom na vývoj oboch
parametrov za posledných asi 60, resp. 130 rokov zistíme (Obr. 12 a 13), že veľká väčšina ľadovcov na Zemi
hmotu ľadu stráca, čo sa prejavuje nielen ústupom, ale väčšinou aj skracovaním
ich celkovej dĺžky. Zvlášť nápadný je tento trend v období od polovice 80. rokov 20. storočia, kedy dochádza k jeho zrýchľovaniu.
Obr. 12: Kumulatívne zmeny bilancie objemu - hmoty - referenčných (oranžová) a všetkých sledovaných ľadovcov v období 1946-2005 - zmeny objemu ľadu sú vyjadrené v metroch vodného ekvivalentu (m w.e.) - zrýchlenie je zrejmé hlavne od polovice 80. rokov 20. storočia (Zdroj); aktuálnejší graf je možné nájsť tu (Zdroj)
Celková hmota ľadovcov sa vyjadruje vo výške vodného ekvivalentu (m w.e.; 0,9 m vody je približne 1,0 m hrúbky ľadu). Jej priemerná hodnota pre všetky sledované ľadovce sa odhaduje na 100 až 180 metrov. V období 1946-2005 klesla celková hmota ľadu o celých 20 m w.e, čo je obrovské číslo, dokonca aj v historickom kontexte. Ak priemernú ročnú stratu, 0,35 m w.e., porovnáme s rekonštrukciami paleoglaciologického výskumu zistíme, že táto hodnota je zďaleka najvyššou za posledných minimálne 2000 rokov (Haeberli a Holzhauser 2003). Morénové sedimenty ľadovcov z konca obdobia tzv. "Malej doby ľadovej" (pol. 19. storočia) sú akousi pripomienkou ich maximálneho rozsah počas holocénu, ktorú odvtedy žiadny ľadovec neprekonal. Pozorovania dĺžky (správania) ľadovcov, ktoré sú v niektorých regiónoch dostupné už od konca 19. storočia, poukazujú na takmer kontinuálny ústup ľadovcov vo všetkých horských oblastiach sveta počas celého 20. storočia (Obr. 13). Zvýšenú dynamiku tento proces zaznamenal v 20. a 40. rokoch a neskôr najmä v od polovice 80. rokov minulého storočia. Stabilizácia, či dokonca až dočasný postup sa prejavil počas 60. a 70. rokov, pravdepodobne ako odozva na zníženie intenzity priameho slnečného žiarenia v horskom prostredí v dôsledku väčšieho znečistenia ovzdušia pevnými aerosólmi.
Obr. 13: Dlhodobé zmeny počtu postupujúcich (modré) a ustupujúcich (červená) ľadovcov vo vybraných regiónoch sveta v období 1880-2005 (Zdroj)
Hlavným dôvodom takto frontálneho ústupu ľadovcov na celej Zemi je jednak rýchle zvyšovanie globálnej a regionálne teploty, zmeny cirkulačných podmienok (zmena zrážkového režimu), a v niektorých regiónoch – napr. Himaláje – aj veľké znečistenie atmosféry pevnými aerosólmi. Ide predovšetkým o sadze zo spaľovania uhlia a biomasy, ktoré znižujú povrchové albedo ľadu, čo sa prejavuje intenzívnejším topením jeho povrchu. Aj napriek často krát zvýšenej akumulácii snehu v zimnom alebo monzúnovom období, prevažná časť horských ľadovcov dnes veľmi citlivo reaguje na zvyšovanie priemernej ročnej, najmä však letnej teploty. Len pre ilustráciu možno nakoniec uviesť niekoľko základných čísel, napr. z roku 2005. Z celkového počtu 446 sledovaných ľadovcov ustupovalo 398, 18 nevykazovalo žiadne zásadné zmeny, a 26 postupovalo (15 z nich na Novom Zélande). Apropo, Nový Zéland je jedinou sledovanou oblasťou, ktorá si dodnes udržala významný podiel postupujúcich ľadovcov.
Obr. 12: Kumulatívne zmeny bilancie objemu - hmoty - referenčných (oranžová) a všetkých sledovaných ľadovcov v období 1946-2005 - zmeny objemu ľadu sú vyjadrené v metroch vodného ekvivalentu (m w.e.) - zrýchlenie je zrejmé hlavne od polovice 80. rokov 20. storočia (Zdroj); aktuálnejší graf je možné nájsť tu (Zdroj)
Celková hmota ľadovcov sa vyjadruje vo výške vodného ekvivalentu (m w.e.; 0,9 m vody je približne 1,0 m hrúbky ľadu). Jej priemerná hodnota pre všetky sledované ľadovce sa odhaduje na 100 až 180 metrov. V období 1946-2005 klesla celková hmota ľadu o celých 20 m w.e, čo je obrovské číslo, dokonca aj v historickom kontexte. Ak priemernú ročnú stratu, 0,35 m w.e., porovnáme s rekonštrukciami paleoglaciologického výskumu zistíme, že táto hodnota je zďaleka najvyššou za posledných minimálne 2000 rokov (Haeberli a Holzhauser 2003). Morénové sedimenty ľadovcov z konca obdobia tzv. "Malej doby ľadovej" (pol. 19. storočia) sú akousi pripomienkou ich maximálneho rozsah počas holocénu, ktorú odvtedy žiadny ľadovec neprekonal. Pozorovania dĺžky (správania) ľadovcov, ktoré sú v niektorých regiónoch dostupné už od konca 19. storočia, poukazujú na takmer kontinuálny ústup ľadovcov vo všetkých horských oblastiach sveta počas celého 20. storočia (Obr. 13). Zvýšenú dynamiku tento proces zaznamenal v 20. a 40. rokoch a neskôr najmä v od polovice 80. rokov minulého storočia. Stabilizácia, či dokonca až dočasný postup sa prejavil počas 60. a 70. rokov, pravdepodobne ako odozva na zníženie intenzity priameho slnečného žiarenia v horskom prostredí v dôsledku väčšieho znečistenia ovzdušia pevnými aerosólmi.
Obr. 13: Dlhodobé zmeny počtu postupujúcich (modré) a ustupujúcich (červená) ľadovcov vo vybraných regiónoch sveta v období 1880-2005 (Zdroj)
Hlavným dôvodom takto frontálneho ústupu ľadovcov na celej Zemi je jednak rýchle zvyšovanie globálnej a regionálne teploty, zmeny cirkulačných podmienok (zmena zrážkového režimu), a v niektorých regiónoch – napr. Himaláje – aj veľké znečistenie atmosféry pevnými aerosólmi. Ide predovšetkým o sadze zo spaľovania uhlia a biomasy, ktoré znižujú povrchové albedo ľadu, čo sa prejavuje intenzívnejším topením jeho povrchu. Aj napriek často krát zvýšenej akumulácii snehu v zimnom alebo monzúnovom období, prevažná časť horských ľadovcov dnes veľmi citlivo reaguje na zvyšovanie priemernej ročnej, najmä však letnej teploty. Len pre ilustráciu možno nakoniec uviesť niekoľko základných čísel, napr. z roku 2005. Z celkového počtu 446 sledovaných ľadovcov ustupovalo 398, 18 nevykazovalo žiadne zásadné zmeny, a 26 postupovalo (15 z nich na Novom Zélande). Apropo, Nový Zéland je jedinou sledovanou oblasťou, ktorá si dodnes udržala významný podiel postupujúcich ľadovcov.
Scenáre pre 21. storočie
Pokračujúce otepľovanie
atmosféry a oceánov bude mať v priebehu tohto storočia aj naďalej
zásadný vplyv na ústup horských ľadovcov na celej Zemi, výnimkou nebudú ani grónske a antarktické ľadovce. O zrýchľovaní
poklesu objemu ľadovcov vypovedá aj fakt, že len v priebehu posledných 50
rokov (od r. 1961) sa príspevok topenia ľadovcov k nárastu hladiny svetových oceánov – okrem Grónska a Antarktídy
– zvýšil o viac ako dvojnásobok (z 0,4
mm/rok v období 1961-1990 na viac ako 1,0 mm/rok v období posledného
desaťročia). Pochopiteľne, vzhľadom na neúplnú inventarizáciu ide len o približné
hodnoty, pričom príspevok všetkých ľadovcov môže byť nakoniec ešte väčší. Podľa
modelových predpokladov pre 21. storočie môže topenie ľadovcov prispieť k ďalšiemu rastu
hladiny oceánov až o 22 cm (scenár RCP8.5), a ich celkový objem
pravdepodobne poklesne v rozsahu od 29 do 41 % (Radic et al. 2013). Z hľadiska regionálnych
rozdielov, najväčší podiel na raste hladiny oceánov budú mať ľadovce v severnej
a severozápadnej Kanade a Rusku. V prípade alpských, škandinávskych,
juhoamerických, severoamerických a ázijských ľadovcov sa počíta s redukciou
objemu aj o viac ako 80 % do roku 2100 (o 50 % do roku 2050).
Obr. 14: Ľadovcové jazerá, podobné tým z Nepálu - na obr. - sa vplyvom rýchlejšieho topenia horských ľadovcov stávajú čoraz väčšou hrozbou pre obyvateľstvo horských oblastí Himalájí, Ánd či strednej Ázie - preplnené jazerá zapríčiňujú časté a náhle povodne (Zdroj)
Dôsledky ústupu ľadovcov
Trvalé a zrýchľujúce
sa topenie horských ľadovcov má, okrem dôsledkov na zmenu hladiny oceánov, aj
niekoľko ďalších, prevažne negatívnych dopadov. Rýchly ústup andských či
himalájskych ľadovcov vedia k vzniku glaciálnych jazier, ktoré
prehradené nestabilnými morénovými valmi narastajú do obrovských rozmerov. Pri
pretrhnutí morénového valu hrozí veľké riziko katastrofálnych náhlých povodní, ktoré
ohrozujú milióny ľudí žijúcich na upätí pohorí alebo v dolinách. Ľadovce sú okrem toho v mnohých,
najmä suchších regiónoch, jediným stabilným zdrojom pitnej a úžitkovej vody (niektoré
oblasti Ánd, stredná Ázia, atď.). Pokiaľ ľadovce v týchto oblastiach
zmiznú, hrozí akútny nedostatok vody tak pre ľudí, ako aj pre
poľnohospodárstvo. Ohrozené tak môžu byť aj husto zaľudnené regióny severnej Indie alebo
západnej a strednej Číny.
Podobný problém budú mať pravdepodobne aj európske Alpy. Zdrojnice mnohých veľkých tokov pretekajúcich strednou alebo západnou Európou (Dunaj, Rýn, Inn, Pád, Rhôna, atď.) napájajú práve alpské ľadovce. Výrazný pokles objemu ľadu sa môže v budúcnosti prejaviť nedostatkom vody v ich tokoch, a to predovšetkým v suchších a teplejších častiach roka (leto a jeseň). Na Slovensku tým môžu byť potenciálne ohrozené najmä zásoby podzemnej vody na Žitnom ostrove. Budúci nedostatok vody z ľadovcov sa celkom určite prejaví aj v poklese hydroenergetického potenciálu alpských či škandinávskych tokov, a pred negatívnymi dôsledkami nebude ušetrený ani turistický ruch.
O dlhodobých zmenách objemu grónskeho ľadovcového štítu je možné sa dočítať viac napríklad aj v článku: Grónsko na prahu veľkých zmien (?).
Podobný problém budú mať pravdepodobne aj európske Alpy. Zdrojnice mnohých veľkých tokov pretekajúcich strednou alebo západnou Európou (Dunaj, Rýn, Inn, Pád, Rhôna, atď.) napájajú práve alpské ľadovce. Výrazný pokles objemu ľadu sa môže v budúcnosti prejaviť nedostatkom vody v ich tokoch, a to predovšetkým v suchších a teplejších častiach roka (leto a jeseň). Na Slovensku tým môžu byť potenciálne ohrozené najmä zásoby podzemnej vody na Žitnom ostrove. Budúci nedostatok vody z ľadovcov sa celkom určite prejaví aj v poklese hydroenergetického potenciálu alpských či škandinávskych tokov, a pred negatívnymi dôsledkami nebude ušetrený ani turistický ruch.
O dlhodobých zmenách objemu grónskeho ľadovcového štítu je možné sa dočítať viac napríklad aj v článku: Grónsko na prahu veľkých zmien (?).
Literatúra
Chen J., Ohmura A.,
1990. Estimation of Alpine glacier water resources and their change since the
1870’s. Int Assoc Hydrol Sci Publ 193:127–135.
Cogley JG. 2009a. A
more complete version of the World Glacier Inventory. Ann Glaciol 50(53):32–38.
Dyurgerov MB, Meier
MF., 2005. Glaciers and the changing earth system: a 2004 snapshot. INSTARR
occasional paper 58, University of Colorado, Boulder.
Haeberli, W.
Holzhauser, H., 2003. Alpine glacier mass changes during the past two
millennia. PAGES News 11, No 1: p. 13–15.
Marzeion B, Jarosch
AH, Hofer M., 2012. Past and future sea-level change from the surface mass
balance of glaciers. Cryosphere 6:1295–1322. doi:10.5194/tc-6-1295-2012.
Radic V, Hock R., 2011.
Regionally differentiated contribution of mountain glaciers and ice caps to
future sea-level rise. Nat Geosci 4:91–94. doi:10.1038/NGEO1052.
Raper SBC,
Braithwaite RJ., 2006. Low sea level rise projections from mountain glaciers
and icecaps under global warming. Nature 439:311–313. doi:10.1038/nature04448.
Radic, V., Bliss
A., Beedlow B., A. Hock, R., Miles, E., Cogley G, J., 2013. Regional and global
projections of twenty-first century glacier mass changes in response to climate
scenarios from global climate models. Clim. Dynamics, DOI 10.1007/s00382-013-1719-7.
Zdroje
http://www.realclimate.org/index.php/archives/2009/01/a-global-glacier-index-update/
http://www.skepticalscience.com/himalayan-glaciers-growing-intermediate.htm
http://www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10081/151_read-3719/year-all/#gallery/11580
http://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/view.php?id=76308
http://www.grid.unep.ch/glaciers/
http://www.antarctica.ac.uk/about_antarctica/geography/ice/sheets.php
http://serc.carleton.edu/NAGTWorkshops/geomorph/visualizations/glacier_physics.html
Zdroje
http://www.realclimate.org/index.php/archives/2009/01/a-global-glacier-index-update/
http://www.skepticalscience.com/himalayan-glaciers-growing-intermediate.htm
http://www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10081/151_read-3719/year-all/#gallery/11580
http://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/view.php?id=76308
http://www.grid.unep.ch/glaciers/
http://www.antarctica.ac.uk/about_antarctica/geography/ice/sheets.php
http://serc.carleton.edu/NAGTWorkshops/geomorph/visualizations/glacier_physics.html
Žiadne komentáre:
Zverejnenie komentára