Satelita CryoSat odkrywa niepokojące dane dotyczące lodowców
Nowa technika przetwarzania naszych danych z satelity CryoSat należącego do Europejskiej Agencji Kosmicznej, ujawniła, że lodowce górskie na całym świecie straciły 2720 gigaton lodu, kurcząc się łącznie o 2% w latach 2010–2020, a 89% utraty lodu wynika z wyższych temperatur powietrza.
Grenlandia i Antarktyda tracą masy lodu, podobnie jak większość lodowców na całym świecie, ale trudno jest zmierzyć, ile dokładnie go tracą. Dzięki satelicie CryoSat należącego do ESA i przełomowemu sposobowi wykorzystania jego danych, naukowcy odkryli, że lodowce na całym świecie skurczyły się o 2% w ciągu zaledwie 10 lat. W sumie daje to 2720 gigaton. Dzieję się tak z powodu wyższych temperatur powietrza. Utracony lód można sobie wyobrazić jako gigantyczną kostkę lodu, większą niż najwyższa góra Europy.
Artykuł opublikowany w czasopiśmie „Geophysical Research Letters” opisuje, jak naukowcy wykorzystali szczególną technikę przetwarzania danych CryoSat, aby ujawnić nowe dane dotyczące utraty lodu.
Lodowce występują na wszystkich kontynentach z wyjątkiem Australii. Stanowią istotne źródło słodkiej wody. Przykładowo lodowce w samej wysokogórskiej Azji zapewniają wodę dla ponad 1,3 miliarda ludzi. Lodowce są również ważne dla takich gałęzi przemysłu jak energetyka wodna. Ich zanikanie na całym świecie może zatem spowodować poważne problemy dla miejscowej ludności i osób zależnych od wody odpływowej w dolnym biegu rzeki. Ponadto utrata lodu z lodowców przyczynia się do wzrostu poziomu morza w większym stopniu niż utrata lodu z któregokolwiek z gigantycznych lądolodów na Grenlandii i Antarktydzie.
Pomimo tego, że lodowce górskie są kluczowymi wskaźnikami zmian klimatu i są ważne dla społeczeństwa, szacunki dotyczące globalnego ubytku masy lodowców pozostały ograniczone do kilku badań naukowych. Wynika to z licznych praktycznych wyzwań związanych z mapowaniem i monitorowaniem lodowców, które zwykle leżą w skomplikowanym, nierównym terenie, a także z braku specjalnej misji satelitarnej przeznaczonej do tego celu.
W celu przeprowadzenia dogłębnych badań wykorzystano satelitę CryoSat, który ma na swoim pokładzie radarowy wysokościomierz do pomiaru wysokości powierzchni lodu. Działa dobrze w przypadku pomiaru poziomu morza i wysokości lodu morskiego, co jest wykorzystywane do opracowania zmian grubości lodu, a także do pomiaru rozległych polarnych pokryw lodowych. Okazało się jednak, że działanie instrumentu jest niewystarczające, aby mierzyć i monitorować lodowce górskie. Z tego powodu naukowcy opracowali technikę przetwarzania danych CryoSat, zwaną swath processing, która zrewolucjonizowała wykorzystanie danych CryoSat nad złożonymi terenami lodowymi. Odsłoniła bogactwo nowych szczegółów dotyczących lodowców.
Dzięki nowej technice udało się dowieść, że lodowce górskie na całym świecie traciły 2% swojej objętości w latach 2010–2020. Naukowcy stwierdzili również, że temperatura powietrza, która powoduje topnienie powierzchni lodu, odpowiada za 89% tej utraty lodu. Podczas gdy cieplejsze temperatury powietrza są odpowiedzialne za zmniejszający się bilans masy powierzchniowej (surface mass balance), zespół badawczy stwierdził, że zjawisko zwane wyładowaniem lodowym (ice discharge) było odpowiedzialne za pozostałe 11% utraconego lodu. Jest ono związane z lodowcami, które kończą się na wybrzeżu, gdzie cieplejsze wody oceaniczne są w dużej mierze odpowiedzialne za rozrzedzenie czoła przepływu lodu. Względny wkład zmniejszającego się bilansu masy powierzchniowej i zwiększającego się wyładunku lodu w zmianę poziomu morza jest dobrze znany w przypadku lądolodów Grenlandii i Antarktydy. Teraz wiemy więcej o tym, jak atmosfera i ocean współpracują w celu stopienia lodowców.
Prace naukowców stworzyły podstawę do przeprowadzenia badań porównawczych bilansu masy lodowca (Glacier Mass Balance Intercomparison Exercise, GlaMBIE) w celu pogodzenia różnych szacunków bilansu masy lodowca pochodzących z wielu metod satelitarnych i in-situ. Pomagają również w projekcie misji Copernicus Sentinel Expansion CRISTAL do monitorowania lodu lądowego, zapewniając ciągłość monitorowania lodowców na świecie. Badania zespołu, które są wspierane przez program Earth Observation Science for Society ESA, zostały przedstawione podczas Zgromadzenia Ogólnego Europejskiej Unii Nauk Geograficznych, odbywającego się w kwietniu 2023 roku w Austrii.
Należąca do ESA misja Earth Explorer CryoSat jest dedykowana do pomiaru grubości polarnego lodu morskiego i monitorowania zmian w pokrywach lodowych, które pokrywają Grenlandię i Antarktydę. Jej głównym ładunkiem użytecznym jest interferometryczny wysokościomierz radarowy SAR, który został zaprojektowany z myślą o lodzie, mierząc zmiany na brzegach rozległych płatów lodowych i lodu pływającego w polarnych oceanach.
Opracowano na podstawie:
Glacier ice loss visualised as a cube
