De ce se încălzește Arctica atât de repede și de ce este atât de alarmant

Sâmbătă, locuitorii din Verkhoyansk, Rusia, au marcat prima zi de vară cu temperaturi de 100 de grade Fahrenheit. Nu că s-ar fi putut bucura de ea, de fapt, deoarece Verkhoyansk se află în Siberia, la sute de kilometri de cea mai apropiată plajă. Este mult, mult mai cald decât în orașele din interiorul Cercului Arctic, de obicei. Acele 100 de grade par a fi un record, cu mult peste media temperaturii maxime din iunie, de 68 de grade. Cu toate acestea, este probabil ca locuitorii din Verkhoyansk să vadă acest record doborât din nou în timpul vieții lor: Arctica se încălzește de două ori mai repede decât restul planetei – dacă nu chiar mai repede – creând un haos ecologic pentru plantele și animalele care populează nordul.

„Evenimentele din weekend – în ultimele câteva săptămâni, de fapt – cu valul de căldură din Siberia, toate sunt fără precedent în ceea ce privește amploarea temperaturilor extreme”, spune Sophie Wilkinson, cercetător în domeniul incendiilor de vegetație la Universitatea McMaster, care studiază incendiile de turbă din nord, care la rândul lor au devenit neobișnuit de frecvente în ultimii ani, pe măsură ce temperaturile cresc.

Încălzirea extremă a Arcticii, cunoscută sub numele de amplificare arctică sau amplificare polară, se poate datora a trei factori. Unu, reflectivitatea sau albedo-ul regiunii – cât de multă lumină ricoșează în spațiu – se schimbă pe măsură ce lumea se încălzește. „Ceea ce am văzut în ultimii 30 de ani este o scădere relativ dramatică a gheții marine în timpul verii”, spune ecologistul Isla Myers-Smith, de la Universitatea din Edinburgh, specialistă în schimbări globale, care studiază Arctica.

Pentru că gheața este albă, reflectă energia soarelui, un lucru cu care probabil că sunteți deja familiarizați atunci când vine vorba de a vă răcori în timpul verii. Dacă ar trebui să alegeți culoarea tricoului pe care să îl purtați atunci când mergeți în drumeții într-o zi călduroasă, spune ea, „cei mai mulți dintre noi ar alege tricoul alb, pentru că acesta va reflecta căldura soarelui pe spatele nostru”. În mod similar, Myers-Smith spune: „Dacă gheața marină se topește în Arctica, se va îndepărta acea suprafață albă de pe ocean, iar ceea ce va fi expus va fi această suprafață oceanică mai întunecată care va absorbi mai multă căldură solară.”

Acest lucru încălzește apele din regiune și, potențial, crește temperaturile și pe uscat. De asemenea, gheața de mare revine mai târziu în toamnă, deoarece temperaturilor le ia mai mult timp să scadă, în parte pentru că căldura prinsă în oceanul dezghețat are nevoie de mai mult timp pentru a se disipa. „Chiar dacă oceanul se va reîngheța în timpul iernii”, spune Myers-Smith, „este un strat mai subțire care se va topi potențial în vara următoare, mai degrabă decât ceea ce era în trecut, adică o banchiză de gheață de mare mult mai mare care rămânea toată vara.”

Acest lucru se potrivește cu cel de-al doilea factor: schimbarea curenților. Curenții oceanici aduc în mod normal apă mai caldă dinspre Pacific, iar apa mai rece iese din Arctica spre Atlantic. Dar este posibil ca acești curenți să se schimbe deoarece mai multă gheață care se topește injectează în Oceanul Arctic apă dulce, care este mai puțin densă decât apa sărată și, prin urmare, plutește deasupra ei. De asemenea, dispariția gheții expune apele de suprafață la mai mult vânt, ceea ce accelerează Girocul Beaufort din Arctica, care reține apa pe care în mod normal ar trebui să o expulzeze în Atlantic. Această accelerare amestecă apa dulce mai rece de la suprafață și apa sărată mai caldă de dedesubt, crescând temperaturile de la suprafață și topind și mai mult gheața.

Curenții oceanici influențează vremea, un al treilea factor. Mai precis, ei conduc puternicul curent jet polar, care deplasează masele de aer cald și rece în jurul emisferei nordice. Acesta este un produs al diferențelor de temperatură dintre Arctica și tropice. Dar, pe măsură ce Arctica se încălzește, curentul cu jet se unduiește acum sălbatic la nord și la sud. Acest lucru a injectat Arctica cu aer cald în timpul verii și SUA cu aer extrem de rece în timpul iernii, cum ar fi în timpul „vortexului polar” din ianuarie 2019.

„Ceea ce se întâmplă chiar acum în Siberia este acest sistem de înaltă presiune și această masă de aer cald este deplasată dinspre sud”, spune Myers-Smith. „Și apoi se cam oprește acolo și stă acolo. Și am văzut astfel de tipare meteorologice mai frecvent în ultimii ani.” Faptul că acest aer cald atârnă deasupra Arcticii în timpul verii periclitează și mai mult gheața de mare care ar trebui să reziste pe tot parcursul sezonului, precum și solul înghețat cunoscut sub numele de permafrost (mai multe despre asta într-o secundă).

Aceste mase de aer cald pot ajunge și în timpul iernii, cu consecințe grave pentru ecosistemele arctice. Dacă toată zăpada de pe sol începe să se topească și apoi îngheață din nou, aceasta va forma straturi impenetrabile de gheață. „Au existat unele retrageri destul de dramatice de reni și caribu în diverse locuri, deoarece se formează aceste straturi groase de gheață și nu pot săpa prin ele pentru a ajunge la plante”, spune Myers-Smith.

Și efectele ecologice nu se termină aici. Gheața de mare tinde să producă ceață, deoarece răcește climatul local și creează o variație între temperatura aerului și cea a oceanului. Când este mai rece, plantele cresc mai încet. Ceața schimbă, de asemenea, condițiile de lumină – este mai difuză decât lumina directă a soarelui. Dacă ceața este foarte densă, plantele nu vor primi la fel de multă lumină. „Dar dacă este o ceață mai ușoară, ar putea de fapt să ajute puțin plantele, deoarece plantele fac mai bine fotosinteza atunci când au o lumină mai difuză”, spune Myers-Smith. Prin urmare, pierderea gheții marine va avea efecte în valuri și pe uscat, cu consecințe ecologice pe care Myers-Smith și colegii ei abia încep să le exploreze.

Ce au descoperit este că, într-adevăr, Arctica se înverzește pe măsură ce se încălzește. A avea un nord proaspăt înverzit sună minunat, dar ar putea fi, de fapt, o problemă serioasă pentru planetă. Nu este vorba atât de faptul că speciile de plante invazive se mută în Arctica, cât de faptul că se schimbă comunitatea de specii native. De exemplu, arbuștii mai înalți cresc mai abundent, ceea ce reține mai multă zăpadă la sol în timpul iernii, astfel încât aceasta nu este purtată de vânt peste tundră. Acest strat izolator poate însemna că frigul nu poate pătrunde în sol, ceea ce ar putea exacerba dezghețul permafrostului, care eliberează gaze cu efect de seră care încălzesc și mai mult planeta.

Când acest permafrost se dezgheață, poate schimba salinitatea și chimia generală a apei care curge printr-un mediu arctic. „Aceste soluri nordice, conțin, de asemenea, vaste depozite de mercur care a fost înghețat pentru o lungă perioadă de timp”, spune David Olefeldt de la Universitatea din Alberta, care studiază permafrostul. „Nu știm cu adevărat în ce măsură mercurul va fi mobilizat și va putea să se deplaseze în aval, unde, bineînțeles, se poate muta în rețelele alimentare și în pești, ceea ce ar influența apoi comunitățile indigene și utilizarea locală a terenurilor.”

Olefeldt și colegii săi descoperă că unele permafrosturi se dezgheață atât de repede încât se prăbușesc și sculptează găuri masive în peisaj, un fenomen cunoscut sub numele de thermokarst. „Se transformă mai degrabă în zone umede ghemuite decât în sol ferm, ceea ce afectează mobilitatea atât a oamenilor, cât și a animalelor care sunt păstrate”, spune Olefeldt. „În mari părți ale Arcticii, aveți turme de caribu sau reni, care vor fi afectate dacă solul își pierde fermitatea.”

Iată o altă întorsătură: creșterea mai mare a plantelor în Arctica înseamnă că vegetația sechestrează mai mult CO2 prin fotosinteză. Dar, în ansamblu, oamenii de știință cred că acest lucru nu compensează efectele gazelor cu efect de seră eliberate atunci când permafrostul se dezgheață. „Da, există mai mult carbon în aceste plante pe măsură ce apar mai mulți arbuști și mai multă creștere și mai puțin sol gol”, spune Myers-Smith. „Dar, de asemenea, prin dezghețarea permafrostului și alți factori, pierdem și carbon din soluri. Iar cantitatea pe care o pierdem probabil că nu este compensată de creșterea crescută a plantelor.”

O altă întrebare pe care Myers-Smith și colegii săi o analizează este ce ar putea însemna această schimbare de vegetație pentru speciile de animale sălbatice. Elanii și castorii, de exemplu, se bazează pe arbuștii lemnoși pentru hrană – și, în cazul castorilor, pentru materiale de construcție. „Ambele specii au fost văzute mai frecvent în ultimii ani în locațiile din tundră. Se pare că își mută arealul spre nord”, spune Myers-Smith. „Acest lucru are implicații și asupra speciilor de animale sălbatice care locuiesc în ecosistemele de tundră. Așadar, există potențiale interacțiuni interesante în joc”. De exemplu, castorii ar putea concura cu speciile locale pentru hrană și ar putea modifica fluxul de apă în aceste habitate prin construirea de baraje.

Pe lângă faptul că trebuie să se confrunte cu noii veniți, speciile de animale native din Arctica nu sunt echipate pentru a face față unei astfel de călduri paralizante. „Genul de temperaturi pe care le văd în Siberia chiar acum, de până la 100 de grade Celsius, aceasta este o temperatură care ar stresa destul de sever majoritatea animalelor arctice”, spune Myers-Smith.

În mod ciudat, este posibil ca plantele arctice să fie mai bine echipate pentru a rezista căldurii sufocante. Climatul din această parte a Siberiei este similar cu unele părți din interiorul Alaskăi, unde temperaturile scăzute din timpul iernii trec în mod natural la temperaturi mai ridicate în timpul verii. „Este destul de extremă. Se bat recorduri – dar nu este cu mult mai mare decât temperaturile maxime care ar fi fost probabil înregistrate la un moment dat în regiune”, spune Myers-Smith. Adică, plantele sunt probabil deja adaptate la astfel de oscilații în nord. Multe dintre ele sunt destul de scurte, astfel încât rămân izolate în stratul de zăpadă în timpul iernii și ferite de vântul usturător atunci când este mai cald. Plantele cu frunze caduce din această regiune își lasă frunzele în timpul iernii pentru a evita deteriorarea, în timp ce plantele veșnic verzi folosesc frunze rezistente, cărnoase, care rezistă atât la frig cât și la căldură.

Dar plantele au puține șanse împotriva unei alte consecințe a încălzirii Arcticii: incendiile de turbă. Turba este un tip de sol cleios alcătuit din straturi de materie vegetală care se descompune lent. Atunci când turba se usucă, așa cum se întâmplă din ce în ce mai des în nord, ea se transformă în combustibil bogat în carbon. Este suficientă o singură lovitură de fulger pentru a declanșa un incendiu, care pătrunde din ce în ce mai adânc în straturile de turbă, răspândindu-se încet într-un peisaj și aprinzând vegetația de deasupra. Pentru fiecare hectar de turbă arsă, 200 de tone de carbon ar putea fi aruncate în atmosferă. (Pentru comparație, o mașină obișnuită emite 5 tone pe an.) Odată cu încălzirea atât de rapidă a Arcticii, furtunile – care se formează atunci când aerul cald și umed se ridică pentru a se întâlni cu aerul rece de deasupra – se deplasează tot mai mult spre nord. Acest lucru înseamnă că fulgerele lovesc acum la doar câteva sute de kilometri de Polul Nord.

În mod ciudat, aceste incendii de turbă care ard pot ierna, transformându-se în incendii „zombie”. „Ele continuă să ardă în profilul solului pe timpul iernii, chiar dacă există zăpadă și alte procese de iarnă în desfășurare”, spune Wilkinson, cercetător în domeniul incendiilor de vegetație la Universitatea McMaster. „Și apoi, când suprafața solului se usucă din nou, au capacitatea de a reapărea practic, de unde provine definiția de „zombie”. Și atunci, practic, începeți cu stângul, pentru că vă veți confrunta cu incendiile de anul trecut înainte de a avea noile aprinderi din acest an.”

Și astfel se conturează un portret îngrijorător al unui nou Arctic. Gheața sa protectoare se retrage. Valurile de căldură din ce în ce mai puternice usucă tot mai multă vegetație, ceea ce alimentează mai multe incendii masive de vegetație. Atunci când incendiile de turbă sunt aprinse de fulgere în timpul verii, acestea pot supraviețui sub pământ peste iarnă, reapărând în anul următor. Speciile de animale sunt în mișcare. Arctica devine tot mai verde, iar acest lucru subliniază o realitate tristă: Teritoriile nordice ale Pământului suferă schimbări masive.

„Este cu adevărat o perioadă fără precedent”, spune Wilkinson. „De fiecare dată când credem că a avut loc un mare eveniment sau o mare anomalie, tinde să apară ceva care îl urmează și îl eclipsează în anul următor.”

Mai multe povești grozave din WIRED

• Putem proteja economia de pandemii. De ce nu am făcut-o?
• Retro hackerii construiesc un Nintendo Game Boy mai bun
• Se redeschide țara. Sunt încă închisă
• Cum să vă curățați vechile postări din social media
• Angajații de la Walmart au ieșit să demonstreze că inteligența sa artificială antifurt nu funcționează
• 👁 Este creierul un model util pentru inteligența artificială? Plus: Aflați cele mai recente știri despre AI
• 🏃🏽♀️ Vreți cele mai bune instrumente pentru a fi sănătoși? Consultați selecțiile echipei noastre Gear pentru cele mai bune dispozitive de urmărire a fitness-ului, echipamente de alergare (inclusiv pantofi și șosete) și cele mai bune căști