Kuzey Kutbu'nda iklim değişikliği - Climate change in the Arctic
İklim değişikliği de Arktik önemli neden oluyor çevre sorunlarını . Bunlar , deniz buzu kaybı veya Grönland buz tabakasının erimesigibi iyi bilinenlerden, permafrost'un çözülmesi, yerel halk için sosyal sonuçlar vebu değişikliklerin jeopolitik sonuçlarıgibi daha belirsiz, ancak derinden önemli konulara kadar uzanmaktadır .
Bu etkiler geniş kapsamlı ve kadar birçok Arktik sistemlerde görülebilir fauna ve florası ile toprak talepleri . Bölgedeki sıcaklıklar, Dünya'nın başka yerlerinde olduğundan iki kat daha hızlı yükseliyor ve bu etkilerin yıldan yıla kötüleşmesine ve önemli endişelere yol açmasına neden oluyor. Değişen Arktik, belki de okyanus sirkülasyonu değişiklikleri veya arktik büyütme yoluyla küresel yankılara sahiptir .
artan sıcaklıklar
Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli'ne göre , "Kuzey Kutbu'ndaki yüzey hava sıcaklıkları (SAT'ler) küresel oranın yaklaşık iki katı kadar ısındı". 1995-2005 dönemi, 1951-1990 ortalamasının 2 °C (3,6 °F) üzerinde sıcaklıklarla, en az 17. yüzyıldan bu yana Kuzey Kutbu'ndaki en sıcak on yıldı. Ayrıca, 2013'ten bu yana, Arktik yıllık ortalama SAT, 1981-2010 ortalamasından en az 1 °C (1,8 °F) daha sıcak olmuştur. 2020, 2016'dan sonra en sıcak ikinci SAT anomalisine sahip ve 1981-2010 ortalamasından 1,9 °C (3,4 °F) daha sıcak.
Kuzey Kutbu'ndaki bazı bölgeler Alaska ve batı Kanada'nın sıcaklığının 3 ila 4 °C (5.40 ila 7.20 °F) artmasıyla daha da hızlı ısındı . Bu ısınmaya sadece sera gazı konsantrasyonundaki artış değil , aynı zamanda Arktik buzunda kurum birikmesi de neden oldu . Jeofizik Araştırma Mektuplarında yayınlanan 2013 tarihli bir makale , bölgedeki sıcaklıkların en az 44.000 yıl öncesinden ve belki de 120.000 yıl öncesinden beri olduğu kadar yüksek olmadığını göstermiştir. Yazarlar, "sera gazlarındaki antropojenik artışların benzeri görülmemiş bölgesel sıcaklığa yol açtığı" sonucuna varıyor.
20 Haziran 2020'de, Kuzey Kutup Dairesi içinde ilk kez 38 °C, 100 °F'nin üzerinde bir sıcaklık ölçümü yapıldı. Bölgede ancak 2100 yılına kadar bu tür bir hava bekleniyordu. Mart, Nisan ve Mayıs aylarında Kuzey Kutbu'ndaki ortalama sıcaklık normalden 10 °C daha yüksekti. Temmuz 2020'de yayınlanan bir ilişkilendirme çalışmasına göre, insan kaynaklı ısınma olmaksızın bu sıcak hava dalgası 80.000 yılda yalnızca bir kez gerçekleşebilir. Bu, bir hava olayının şimdiye kadar bulunmuş olan antropojenik iklim değişikliğiyle en güçlü bağlantısıdır. . Bu tür ısı dalgaları genellikle jet akımının olağandışı durumunun bir sonucudur . Bazı bilim adamları, Kuzey Kutbu daha hızlı ısındığı için, iklim değişikliğinin Kuzey Kutbu ile daha güneydeki bölgeler arasındaki sıcaklık farkını azaltarak jet akımını yavaşlatacağını öne sürüyorlar. Bu, bu tür ısı dalgalarının oluşmasını kolaylaştırabilir. Bilim adamları, 2020 ısı dalgasının böyle bir değişimin sonucu olup olmadığını bilmiyorlar.
Arktik amplifikasyon
Dünyanın kutupları, gezegenin iklimindeki herhangi bir değişikliğe, gezegenin geri kalanından daha duyarlıdır. Devam eden küresel ısınma karşısında, kutuplar alt enlemlerden daha hızlı ısınıyor. Kuzey Kutbu, Kuzey Kutbu büyütmesi (AA) olarak bilinen, küresel ortalamanın iki katından daha hızlı ısınıyor. Bu fenomenin birincil nedeni, buzun eriyerek altındaki daha karanlık karaları veya okyanusları ortaya çıkardığı ve daha sonra daha fazla güneş ışığını emerek daha fazla ısınmaya neden olduğu buz-albedo geri bildirimidir . 2019'dan bir araştırma, artan CO2 altında deniz buzu kaybını tespit etti
2büyük AA için ana sürücü olarak. Bu nedenle, büyük AA, "Yeni açılan sulardan artan uzun dalga radyasyonu ve ısı akışları" nedeniyle, önemli deniz buzu kaybından muzdarip bölgelerde yalnızca Ekim'den Nisan'a kadar meydana gelir.
Arktik amplifikasyonunun orta enlem hava durumu üzerinde önemli etkileri olduğu, daha kalıcı sıcak-kuru uç noktalara ve kışın kıtasal soğumaya katkıda bulunduğu iddia edilmiştir.
Siyah karbon
Siyah karbon birikintileri (Arktik gemi taşımacılığının ağır yakıt yağının (HFO) yanmasından kaynaklanan) atmosferdeki güneş radyasyonunu emer ve kar ve buz üzerinde biriktiğinde albedoyu güçlü bir şekilde azaltır, böylece kar ve deniz buzunun erimesinin etkisini hızlandırır. 2013 yılında yapılan bir araştırma , petrol çıkarma sahalarında alevlenen gazın Kuzey Kutbu'nda biriken siyah karbonun %40'ından fazlasına katkıda bulunduğunu ölçtü. Son araştırmalar, Arktik yüzey siyah karbonunun çoğunluğunu (%56) Rusya'dan gelen emisyonlara, ardından Avrupa emisyonlarına ve Asya'nın da büyük bir kaynak olmasına bağladı.
2015 yılında yapılan bir araştırmaya göre, siyah karbon emisyonlarında ve diğer küçük sera gazlarında yaklaşık yüzde 60'lık bir azalma, Kuzey Kutbu'nu 2050 yılına kadar 0,2 °C'ye kadar soğutabilir. Bununla birlikte, 2019'da yapılan bir çalışma, "Kara karbon emisyonları sürekli olarak artacak. artan denizcilik faaliyetleri", özellikle balıkçı gemileri.
Deniz buzunun düşüşü
Kuzey Kutbu'ndaki deniz buzu şu anda alan, boyut ve hacim olarak düşüşte ve yirmi birinci yüzyılın başlarında hızlanıyor, on yılda %-4,7'lik bir düşüş oranıyla (ilk uydudan bu yana %50'den fazla azaldı) kayıtları). Ayrıca yaz mevsiminde deniz buzunun 21. yüzyılda bir ara ortadan kalkabileceği düşünülmektedir. Bu deniz buzu kaybı, yüzey tabanlı Arktik amplifikasyonunun ana itici güçlerinden birini oluşturmaktadır. Deniz buzu alanı, buzla kaplı toplam alanı ifade ederken, deniz buzu kapsamı, okyanusun en az %15 deniz buzu içeren alanı, hacim ise Arktik'teki toplam buz miktarıdır.
Kapsam ve alandaki değişiklikler
Deniz buzu kenarlarının güvenilir ölçümü, 1970'lerin sonlarında uydu dönemiyle başladı. Bu zamandan önce, deniz buzu alanı ve kapsamı, gemiler, şamandıralar ve uçakların bir kombinasyonu tarafından daha az hassas bir şekilde izlendi. Veriler, yıldan yıla önemli miktarda değişiklik olmasına rağmen, küresel ısınmaya atfedilen son yıllarda uzun vadeli olumsuz bir eğilim gösteriyor. Bu varyasyonun bir kısmı, kendisi de küresel ısınmayla ilgili olabilen Kuzey Kutbu salınımı gibi etkilerle ilgili olabilir.
Tüm Arktik buz örtüsündeki düşüşün hızı hızlanıyor. 1979'dan 1996'ya kadar, tüm buz örtüsündeki on yıllık ortalama düşüş, buz boyutunda %2.2'lik bir düşüş ve buz alanında %3'lük bir düşüştü. 2008'de sona eren on yıl için bu değerler sırasıyla %10,1 ve %10,7'ye yükseldi. Bunlar, 1979-2007 dönemi için sırasıyla on yılda %10,2 ve %11.4'lük bir geri çekilme ortalaması olan yıl boyunca buzda (yani, yıl boyunca hayatta kalan çok yıllık buz) Eylül-Eylül arasındaki kayıp oranlarıyla karşılaştırılabilir.
Arktik deniz buzu Eylül asgari kapsamı (SIE) (yani, en az %15 deniz buzu kapsamına sahip alan) 2002, 2005, 2007, 2012 (5.32 milyon km2), 2016 ve 2019'da (5.65 milyon km2) yeni rekor seviyelere ulaştı. 2007 erime mevsimi, 1979-2000 ortalamasının en az %39 altında kaldı ve insan hafızasında ilk kez efsanevi Kuzeybatı Geçidi tamamen açıldı. Temmuz 2019'da Kuzey Kutbu'ndaki en sıcak ay kaydedildi ve en düşük SIE'ye (7,5 milyon km2) ve deniz buzu hacmine (8900 km3) ulaştı. %-13'lük SIE düşüşü için on yıllık bir trend belirleme. Şimdilik, SIE 1970'lerden bu yana %50 küçüldü.
2008'den 2011'e kadar, Arktik deniz buzu minimum kapsamı 2007'den daha yüksekti, ancak önceki yılların seviyelerine geri dönmedi. Ancak 2012'de, erime mevsiminin bitmesine üç hafta kala, ağustos sonunda 2007 rekoru kırıldı. Düşmeye devam etti ve 16 Eylül 2012'de 3.42 milyon kilometre kare (1.32 milyon mil kare) veya 760.000 kilometre kare (293.000 mil kare) ile 18 Eylül 2007'de belirlenen bir önceki düşük seviyenin ve 1979-2000 ortalamasının %50 altında dibe vurdu. .
Hacimdeki değişiklikler
Deniz buzu kalınlık alanını ve buna bağlı olarak buz hacmini ve kütlesini belirlemek, uzantıdan çok daha zordur. Kesin ölçümler yalnızca sınırlı sayıda noktada yapılabilir. Buz ve kar kalınlığı ve tutarlılığındaki büyük farklılıklar nedeniyle, hava ve uzay kaynaklı ölçümler dikkatli bir şekilde değerlendirilmelidir. Bununla birlikte, yapılan çalışmalar buzul çağında ve kalınlıkta dramatik bir düşüş olduğu varsayımını desteklemektedir. Arktik buz alanı ve kapsamı giderek artan bir düşüş eğilimi gösterirken, arktik buz hacmi buz örtüsünden daha keskin bir düşüş gösteriyor. 1979'dan bu yana buz hacmi %80 küçüldü ve sadece son on yılda hacim sonbaharda %36 ve kışın %9 azaldı. Ve şu anda, kış deniz buzunun %70'i mevsimsel buza dönüştü.
Yaz deniz buzunun sonu mu?
IPCC'nin 2007'deki Dördüncü Değerlendirme Raporu, deniz buzu projeksiyonlarının mevcut durumunu özetledi: "[küresel deniz buzu örtüsünde] öngörülen azalma, bazı modellerin yüksek emisyonlu A2'de yaz deniz buzu örtüsünün tamamen ortadan kalkmasını öngördüğü Kuzey Kutbu'nda hızlandı. 21. yüzyılın ikinci yarısında senaryo. "Bununla birlikte, mevcut iklim modelleri sıkça deniz buzu geri çekilme hızını hafife. Şu anda gibi bir yaz buzsuz Arktik son jeolojik geçmişinde görülmemiş olacağını bilimsel kanıt göstermez buzsuz bir son 700.000 yılda herhangi bir zamanda kutup denizi.
Arktik Okyanus muhtemelen Yaz ücretsiz olacaktır denize buz 2100 yılı öncesinde, ancak birçok farklı tarihler 2067 civarında bir süre için 2035 Eylül ayında tam kaybına tama yakın gösteren modellerle, projelendirildi.
Permafrost çözülme
Permafrost , Kuzey Kutbu manzarası içindeki hidrolojik sistemlerin ve ekosistemlerin önemli bir bileşenidir. Kuzey yarımkürede karasal Permafrost alanı etrafında 18 milyon km içermektedir 2 . Bu permafrost bölgesinde, toplam toprak organik karbon (SOC) stoğunun 1.460-1.600 Pg (1 Pg = 1 milyar ton) olduğu tahmin edilmektedir, bu da şu anda amosferde bulunan karbon miktarının iki katını oluşturmaktadır.
İnsan kaynaklı iklim değişikliği , Kuzey Kutbu'nda permafrost çözülmesine neden olan daha yüksek sıcaklıklara yol açar. Çeşitli Arktik permafrost türlerinin çözülmesi, atmosfere büyük miktarlarda karbon salabilir.
2019 Arctic rapor kartı, Arctic permafrost'un yılda 0,3 Pg C saldığını tahmin ediyor. Bununla birlikte, son zamanlarda yapılan bir çalışma, Kuzey Kutbu kışı boyunca kuzey permafrost alanı boyunca yayılan karbon, büyüme mevsimi boyunca bu miktardaki ortalama karbon alımını dengelediğinden, bu tahmini 0,6 Pg'ye çıkardı. Her zamanki gibi bir emisyon senaryosu kapsamında RCP 8.5, kış CO
2 kuzey permafrost alanından gelen emisyonların 2100 yılına kadar %41 ve ılımlı senaryo RCP 4.5 altında %17 artacağı tahmin edilmektedir.
Ani çözülme
Permafrost erimesi, yalnızca iklim ısınması permafrost sıcaklığını yüzeyden arttırdığında ve kademeli olarak aşağı indiğinde yavaş yavaş meydana gelmez. Ancak permafrost bölgesinin <%20'sinde ani çözülme meydana gelir ve bu da permafrostta depolanan karbonun yarısını etkiler. Kademeli permafrost çözülmesinin (toprak yüzeyinin ısınmasının cm x cm'yi yavaşça etkilemesinden bu yana on yıllar boyunca uzanır) aksine, ani çözülme, birkaç yıl hatta günler içinde geniş permafrost alanlarını hızla etkiler. Böylece, sadece kademeli çözülmeye kıyasla, ani çözülme, karbon emisyonlarını ~%125-190 oranında artırır.
Şimdiye kadar, Permafrost karbon geri besleme (PCF) modellemesi, ani çözülmeyi de dikkate almaktan ve bu nedenle çözülme permafrost karbon salınımını büyük ölçüde küçümsemekten ziyade, esas olarak kademeli permafrost çözülmeye odaklanmıştı. Bununla birlikte, termokarst göllerini hesaba katmak için saha gözlemleri, radyokarbon tarihleme ve uzaktan algılama kullanılarak 2018'de yapılan bir araştırma, ani çözülmenin 2100 yılına kadar permafrost karbon emisyonlarının iki katından fazla olacağını belirledi. Ve 2020'de yapılan ikinci bir çalışma, yüksek RCP 8.5 senaryosu, 2.5 milyon km2'de ani çözülen karbon emisyonlarının, kapladığı 18 milyon km2'nin tamamında yüzeye yakın permafrost'un kademeli olarak çözülmesiyle aynı geri bildirimi sağlayacağı tahmin ediliyor.
Permafrost'un çözülmesi, endüstriyel altyapı için bir tehdit oluşturuyor. Mayıs 2020'de iklim değişikliği nedeniyle permafrost erimesi, Kuzey Kutbu'nda bugüne kadarki en kötü petrol sızıntısına neden oldu. Permafrost tabakasının erimesi, bir yakıt deposunun çökmesine neden oldu ve 6.000 ton dizel karaya, 15.000 ton da suya döküldü. Ambarnaya , Daldykan nehirleri ve daha birçok küçük nehir kirlendi. Kirlilik , tüm Taimyr Yarımadası'nın su temini için önemli olan Pyasino gölüne ulaştı . Federal düzeyde olağanüstü hal ilan edildi. Birçok bina ve altyapı, Rusya topraklarının %65'ini kaplayan permafrost üzerine inşa edilmiştir ve bunların tümü eridikçe zarar görebilir. Çözülme ayrıca gömülü toksik atık alanlarından toksik elementlerin sızmasına da neden olabilir.
denizaltı permafrost
Deniz altı permafrost, deniz tabanının altında oluşur ve kutup bölgelerinin kıta sahanlıklarında bulunur. Bu nedenle, " Şu anda sular altında kalan Son Buzul Maksimum (LGM, ~26 500 BP) sırasında açığa çıkan buzullaşmamış kıta sahanlığı alanları" olarak tanımlanabilir . Büyük organik madde (OM) ve metan ( CH
4) deniz altı permafrost yataklarının altında ve içinde birikir. Bu metan kaynağı metan klatratlardan farklıdır , ancak Dünya'nın iklim sistemindeki genel sonuca ve geri bildirimlere katkıda bulunur.
Deniz buzu , kıyı şeridinde ve yakınında metan birikintilerini stabilize etmeye hizmet eder, klatratın parçalanıp su sütununa havalanmasını ve sonunda atmosfere ulaşmasını önler . Metan, deniz altı permafrostundan Okyanus'a kabarcıklar yoluyla salınır (ebullition adı verilen bir süreç). Fırtınalar sırasında, su sütunundaki metan seviyeleri, rüzgarın yönlendirdiği hava-deniz gazı alışverişi atmosfere taşma sürecini hızlandırdığında çarpıcı biçimde düşer. Bu gözlemlenen yol, deniz tabanındaki permafrosttan gelen metanın ani değişiklikler yerine oldukça yavaş ilerleyeceğini gösteriyor. Bununla birlikte, küresel ısınma ve atmosferdeki sera gazlarının daha fazla birikmesiyle beslenen Kuzey Kutbu siklonları, Kuzey Kutbu için gerçekten önemli olan bu metan deposundan daha fazla salınmaya katkıda bulunabilir. Bu permafrost bozulmasının mekanizmalarına yönelik bir güncelleme 2017'de yayınlandı.
Bugünün denizaltı permafrostunun büyüklüğünün yaklaşık 2 milyon km2 (karasal permafrost alan boyutunun ~1/5'i) olduğu tahmin edilmektedir ki bu LGM'den bu yana %30-50'lik bir azalmayı oluşturmaktadır. OM'de yaklaşık 560 GtC ve CH4'te 45 GtC içerir ve mevcut sürüm sırasıyla yılda 18 ve 38 MtC'dir. Bunun nedeni, denizaltı permafrost alanının LGM'den (~ 14000 yıl önce) beri yaşadığı ısınma ve çözülmedir. Aslında, deniz altı permafrost sistemleri bin yıllık zaman dilimlerinde iklim ısınmasına tepki verdiğinden, suya saldığı mevcut karbon akışları, LGM'den sonra meydana gelen iklim değişikliklerine tepkidir. Bu nedenle, insan kaynaklı iklim değişikliğinin deniz altı permafrost üzerindeki etkileri bugünden yalnızca yüzlerce veya binlerce yıl sonra görülecektir. Her zamanki gibi bir emisyon senaryosu RCP 8.5 kapsamındaki tahminlere göre , 2100 yılına kadar 43 GtC deniz altı permafrost alanından ve 190 GtC 2300 yılına kadar serbest bırakılabilir. Düşük emisyon senaryosu RCP 2.6 için ise %30 daha az emisyon tahmin edilmektedir. Bu, önümüzdeki yüzyıllarda C salımının endişe verici antropojenik güdümlü bir ivmesini oluşturur.
Bitki örtüsündeki değişiklikler
.png)
.png)
İklim değişikliğinin Kuzey Kutbu'nun florası üzerinde güçlü bir etkisi olması bekleniyor ve bunların bir kısmı şimdiden görülüyor. Bitki bu değişiklikler, yatay ölçekli artışlarla ilişkilidir metan emisyonlarının olarak, hem de artar CO
2, Tº ve besin döngüsündeki kalıpları etkileyen ekolojik döngülerin bozulması, nem ve bitki topluluklarını şekillendirmeye yardımcı olan diğer önemli ekolojik faktörler.
Bitki örtüsünün son yıllarda iklim değişikliğine nasıl uyum sağladığına dair büyük bir bilgi kaynağı, Arktik bölgesindeki bitki örtüsündeki değişimleri ölçmeye yardımcı olan uydu kayıtlarından geliyor. Onlarca yıldır, NASA ve NOAA uyduları uzaydan bitki örtüsünü sürekli olarak izledi. Orta Çözünürlüklü Görüntüleme Spektroradyometresi (MODIS) ve Gelişmiş Çok Yüksek Çözünürlüklü Radyometre (AVHRR) cihazları ve diğerleri, bitki yapraklarından yansıyan görünür ve kızılötesine yakın ışığın yoğunluğunu ölçer. Bilim adamları bu bilgiyi, en sık kullanılan peyzajın fotosentetik aktivitesinin veya "yeşilliğinin" bir göstergesi olan Normalleştirilmiş Fark Bitki Örtüsü İndeksi'ni (NDVI) hesaplamak için kullanırlar. Gelişmiş Bitki Örtüsü İndeksi (EVI) veya Toprak Ayarlı Bitki Örtüsü İndeksi (SAVI) gibi başka endeksler de vardır.
Bu endeksler, bitki örtüsü üretkenliği için vekiller olarak kullanılabilir ve zaman içindeki değişimleri, bitki örtüsünün zaman içinde nasıl değiştiği hakkında bilgi sağlayabilir. Kuzey Kutbu'ndaki bitki örtüsündeki değişimleri tanımlamanın en çok kullanılan iki yolundan biri, Kuzey Kutbu yeşillendirme ve Kuzey Kutbu esmerleşmesi kavramlarıdır. İlki, yukarıda bahsedilen yeşillik endekslerinde bitki örtüsü veya biyokütledeki artışlara işaret eden pozitif bir eğilimi ifade ederken, esmerleşme, bu değişkenlerdeki düşüşlerle birlikte genel olarak negatif bir eğilim olarak anlaşılabilir.
Son yıllarda yapılan araştırmalar, bu iki sürecin son yıllarda nasıl ilerlediği hakkında bir fikir edinmemizi sağladı. 1985'ten 2016'ya kadar, tundrada örneklenen tüm alanların %37,3'ünde yeşillenme meydana gelirken, sadece %4,7'sinde esmerleşme gözlemlendi. Yeşillenme çoğunlukla daha yüksek yaz hava sıcaklığı, toprak sıcaklığı ve toprak nemi ile ilişkili olduğundan, belirli değişkenler bu dağılımı etkilemiştir. Öte yandan esmerleşmenin, soğuma ve kuruma yaşayan daha soğuk bölgelerle bağlantılı olduğu bulundu. Genel olarak, bu, bölgedeki bitki üretkenliği, yükseklik, biyokütle ve çalı hakimiyetindeki artışların bir sonucu olarak, kutup tundrasının önemli kısımlarında meydana gelen yaygın yeşillenmenin resmini çiziyor.
Kuzey Kutbu'ndaki bitki örtüsünün bu genişlemesi, bitki örtüsü türleri arasında eşdeğer değildir. Arktik tundraların şu anda karşı karşıya olduğu en dramatik değişikliklerden biri, hava sıcaklığındaki artışlar ve daha az ölçüde yağış sayesinde, çalı tipinin "çalılaşma" olarak bilinen Arktik çapında bir eğilime katkıda bulunan çalıların genişlemesidir. bitkiler, daha önce yosun ve likenlerin hakim olduğu alanları ele geçiriyor. Bu değişiklik, tundra biyomunun şu anda gezegendeki herhangi bir karasal biyom arasında en hızlı değişimi yaşadığı düşüncesine katkıda bulunuyor.
Yosunlar ve likenler üzerindeki doğrudan etki, tür düzeyinde çok az çalışma olduğundan belirsizdir, ancak iklim değişikliğinin artan dalgalanmalara ve daha sık aşırı olaylara neden olması daha olasıdır. Çalıların genişlemesi permafrost dinamiklerini etkileyebilir, ancak resim şu anda oldukça belirsiz. Kışın, çalılar daha fazla karı hapseder, bu da permafrost'u aşırı soğuklardan yalıtır, ancak yaz aylarında doğrudan güneş ışığından zemini gölgelerler, bu iki etkinin birbirini nasıl karşıladığı ve dengelediği henüz iyi anlaşılmamıştır. Isınmanın, genel olarak bitki topluluklarında değişikliklere neden olması muhtemeldir ve tundra ekosistemlerinin karşı karşıya olduğu hızlı değişikliklere katkıda bulunur. Çalıların menzili ve biyokütlesi artabilirken, ısınma aynı zamanda yosun kampı gibi yastık bitkilerinde bir düşüşe neden olabilir ve yastık bitkileri trofik seviyelerde kolaylaştırıcı türler olarak hareket ettiğinden ve çeşitli ortamlarda önemli ekolojik nişleri doldurduğundan bu, bu bitkilerde basamaklı etkilere neden olabilir. çalışma ve yapılanma şeklini ciddi şekilde etkileyebilecek ekosistemler.
Bu çalıların genişlemesi, albedo etkisi gibi diğer önemli ekolojik dinamikler üzerinde de güçlü etkilere sahip olabilir . Bu çalılar, tundranın kış yüzeyini bozulmamış, tek tip kardan, kar örtüsünü bozan çıkıntılı dallarla karışık bir yüzeye değiştirir, bu tip kar örtüsünün albedo etkisi daha düşüktür, %55'e varan azalmalarla, bu da olumlu bir geri bildirime katkıda bulunur. bölgesel ve küresel iklim ısınmasında döngü. Albedo etkisinin bu azalması, bitkiler tarafından daha fazla radyasyonun emilmesi ve dolayısıyla yüzey sıcaklıklarının artması anlamına gelir, bu da mevcut yüzey-atmosfer enerji alışverişini bozabilir ve permafrost'un termal rejimlerini etkileyebilir. Karbon döngüsü de bitki örtüsündeki bu değişikliklerden etkileniyor, tundranın bazı kısımları çalı örtüsünü artırdıkça, karbon döngüsü açısından daha çok boreal ormanlar gibi davranıyorlar. Bu, daha yüksek sıcaklıklar permafrost çözülme ve karbon salınımının artmasına ve ayrıca büyümeyi artıran bitkilerden karbon tutulmasına yol açtığı için karbon döngüsünü hızlandırıyor. Bu dengenin bir yöne mi yoksa diğer yöne mi gideceği kesin değil, ancak araştırmalar bunun sonunda CO2 artışına yol açmasının daha muhtemel olduğunu buldu.
2 atmosferde.
Durumun daha grafiksel ve coğrafi olarak odaklanmış bir genel bakışı için, yukarıdaki haritalar, Kuzey Kutup Dairesi'nde Temmuz 1982 ile Aralık 2011 arasındaki Arktik Bitki Örtüsü İndeksi Eğilimini göstermektedir . Yeşilin tonları, bitki verimliliğinin ve bolluğunun arttığı alanları gösterir; kahverenginin tonları, her ikisi de NDVI indeksine göre fotosentetik aktivitenin düştüğü yerleri gösterir. Haritalar, Kanada, Rusya ve İskandinavya'nın en kuzey bölgeleri olan, kutup kutuplu Arktik'in ağaçsız tundra ekosistemlerinde bir yeşillik halkası gösteriyor. Tundranın daha önce bahsedilen "çalılaşmasının" bir parçası olarak, daha önce tundra otlarının egemen olduğu alanlarda uzun çalılar ve ağaçlar büyümeye başladı. Araştırmacılar, bitki büyümesinin genel olarak %7 ila %10 arasında arttığı sonucuna vardı.
Bununla birlikte, kuzey ormanları, özellikle Kuzey Amerika'dakiler, ısınmaya farklı bir tepki gösterdi. Birçok kuzey ormanı yeşillendi, ancak eğilim, çoğunlukla çalı genişlemesi ve artan büyüme ile karakterize edilen kutup kutuplu Arktik tundraları için olduğu kadar güçlü değildi. Kuzey Amerika'da, bazı boreal ormanlar, çalışma süresi boyunca gerçekten esmerleşme yaşadı. Kuraklık, artan orman yangını faaliyeti, hayvan davranışı, endüstriyel kirlilik ve bir dizi başka faktör esmerleşmeye katkıda bulunmuş olabilir.
Kuzey Kutbu'ndaki florayı etkileyen bir diğer önemli değişiklik, 2020'de CO2 rekorunu kıran Kuzey Kutup Dairesi'ndeki orman yangınlarının artmasıdır.
2emisyonlar, 244 megaton karbon dioksit ile zirveye ulaştı. Bunun nedeni, çoğunlukla Kuzey Kutbu enlemlerinde bulunan su birikintisi olan bitkilerin birikmesinden kaynaklanan karbon bakımından zengin topraklar olan turbalıkların yakılmasıdır. Bu turbalıkların sıcaklıklar arttıkça yanma olasılığı artıyor, ancak kendi yanma ve CO2 salma
2 olumlu bir geri besleme döngüsünde kendi yanma olasılıklarına katkıda bulunur.
Sucul bitki örtüsü açısından, deniz buzunun azalması, fitoplanktonun verimliliğini son otuz yılda yaklaşık yüzde yirmi artırdı. Bununla birlikte, çoğu zooplanktonun tercih edilen besin kaynağı olan daha büyük fitoplankton türleri, daha küçük türler kadar artmış görünmediğinden , deniz ekosistemleri üzerindeki etkisi belirsizdir . Şimdiye kadar, Arktik fitoplanktonunun küresel karbon döngüsü üzerinde önemli bir etkisi olmadı . Yaz aylarında, genç ve ince buz üzerindeki eriyik havuzları, güneş ışığının buza girmesine izin verdi, bu da fitoplanktonun beklenmedik konsantrasyonlarda çiçek açmasına izin verdi, ancak bu fenomenin ne kadar süredir meydana geldiği veya daha geniş ekolojik döngüler üzerindeki etkisinin ne olduğu bilinmiyor. NS.
Hayvanlar için değişiklikler
Subarktik iklim kuşağının kuzeye doğru kayması, o iklime adapte olmuş hayvanların, saf bir Arktik iklimine daha fazla adapte olmuş türlerin yerini aldıkları uzak kuzeye taşınmasına izin veriyor . Kuzey Kutbu türlerinin doğrudan değiştirilmediği yerlerde, genellikle güney akrabalarıyla iç içe geçiyorlar . Yavaş üreyen arasında omurgalı türlerin bu genellikle azaltma etkisi vardır genetik çeşitliliğin bir cins . Başka bir endişe, bruselloz veya phocine distemper virüsü gibi bulaşıcı hastalıkların daha önce dokunulmamış popülasyonlara yayılmasıdır . Bu, daha önce deniz buzu ile ayrılmış olan deniz memelileri için özel bir tehlikedir .
3 Nisan 2007 tarihinde, Ulusal Yaban Hayatı Federasyonu çağırdı ABD Kongresi yerleştirmek için kutup ayıları altında Tehlikedeki Türler Yasası . Dört ay sonra, Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırması , kısmen yüzen Arktik deniz buzunun önümüzdeki 50 yıl boyunca hızla küçülmeye devam edeceği ve sonuç olarak kutup ayısı habitatının çoğunu yok edeceği sonucuna varan bir yıllık bir çalışmayı tamamladı . Ayılar Alaska'dan kaybolacak, ancak Kanada Arktik Takımadalarında ve kuzey Grönland kıyılarındaki bölgelerde var olmaya devam edeceklerdi . İkincil ekolojik etkiler de deniz buzunun büzülmesinden kaynaklanır; örneğin, kutup ayıları , paket buzunun geç oluşumu ve erken çözülmesi nedeniyle tarihsel fok av mevsimi uzunluklarından mahrum bırakılır .
Benzer şekilde, Kuzey Kutbu ısınması, deniz aygırı , fok , tilki veya ren geyiği gibi diğer birçok kutup deniz memelisi türünün yiyecek arama ve üreme ekolojisini olumsuz etkiler . Temmuz 2019'da 200 Svalbard ren geyiği , iklim değişikliğine bağlı olarak düşük yağış nedeniyle görünüşe göre açlıktan öldü.
Kısa vadede, iklim ısınmasının birçok Arktik üreyen kıyı kuşunun yuvalama döngüsü üzerinde nötr veya olumlu etkileri olabilir.
Grönland buz tabakasının erimesi
Modeller , 21. yüzyılda Grönland buz tabakasının erimesinden deniz seviyesinden yaklaşık 5 santimetre (2 inç) bir katkı öngörüyor . Ayrıca Grönland'ın 2100 yılına kadar, önümüzdeki 1000 yıl veya daha uzun süre boyunca neredeyse tamamen erimeye başlayacak kadar ısınacağı tahmin ediliyor . Temmuz 2012'nin başlarında, buz tabakasının yüzde 97'si, zirveler de dahil olmak üzere bir tür yüzey erimesi yaşadı.
GRACE uydusundan alınan buz kalınlığı ölçümleri, buz kütlesi kaybının hızlandığını gösteriyor. 2002–2009 dönemi için, kayıp oranı 137 Gt/yıl'dan 286 Gt/yıl'a yükseldi ve her yıl bir önceki yıla göre ortalama 30 gigaton daha fazla kütle kaybı görüldü. 2019 yılında erime oranı 2003 yılına göre 4 kat daha yüksekti. 2019 yılında erime, sadece 2 ayda deniz seviyesinin 2,2 milimetre yükselmesine katkıda bulundu. Genel olarak, erimenin sadece meydana gelmekle kalmayıp, yıldan yıla hızlandığına dair işaretler ezici.
"Nature Communications Earth and Environment" dergisinde yayınlanan bir araştırmaya göre, Grönland buz tabakası muhtemelen geri dönüşü olmayan noktayı geçmiş durumda, yani sıcaklıktaki artış tamamen dursa ve iklim biraz daha soğusa bile. erime devam edecekti. Bunun nedeni, buzun Grönland'ın ortasından kıyıya hareketinin, buz ile ılık su arasında daha fazla erime ve buzağılamaya yol açan daha büyük bir temas oluşturmasıdır. Başka bir iklim bilimcisi, kıyıya yakın tüm buzlar eridikten sonra, deniz suyu ile buz arasındaki temasın daha fazla ısınmayı engelleyebilecek şeyi durduracağını söylüyor.
Eylül 2020'de uydu görüntüleri , Grönland'daki Nioghalvfjerdsfjorden'de kalan son buz rafından büyük bir buz parçasının birçok küçük parçaya ayrıldığını gösterdi . Bu buz tabakası, iç buz tabakasına bağlıdır ve önümüzdeki yıllarda buzulların çözülmesi için bir sıcak nokta olduğunu kanıtlayabilir.
Bu erimenin beklenmeyen bir başka etkisi de ABD ordusunun bölgedeki faaliyetleriyle ilgili. Spesifik olarak, yıllardır nükleer atık üreten bir nükleer güç üssü olan Camp Century 2016 yılında, bir grup bilim insanı çevresel etkiyi değerlendirdi ve önümüzdeki birkaç on yıl içinde değişen hava koşulları nedeniyle eriyen suyun nükleer atıkları serbest bırakabileceğini tahmin etti. 20.000 litre kimyasal atık ve 24 milyon litre arıtılmamış atık su çevreye salınmaktadır. Ancak şu ana kadar ne ABD ne de Danimarka temizliğin sorumluluğunu üstlenmedi.
Okyanus sirkülasyonu üzerindeki etkisi
Bunun yakın gelecekte olası görünmemesine rağmen , ani bir iklim değişikliği olayı olan Genç Dryas'ı tetiklediğine inanılana benzer şekilde , termohalin sirkülasyonunu kapatabileceği de öne sürülmüştür . Tamamen kapanma olasılığı düşük olsa bile, bu akımın yavaşlaması ve iklim üzerindeki etkilerinin zayıflaması zaten görüldü ve 2015 yılında yapılan bir araştırma Atlantik meridyen devrilme sirkülasyonunu (AMOC) %15 ila %20 oranında zayıflattığını tespit etti. son 100 yıl. Bu yavaşlama, Kuzey Atlantik'te soğumaya yol açabilir, ancak bu küresel ısınma ile hafifletilebilir, ancak ne ölçüde olduğu açık değildir. Bunun ek etkileri, tropik desenlerdeki değişiklikler, Kuzey Atlantik'teki daha güçlü fırtınalar ve potansiyel yansımalar arasında Avrupa mahsul verimliliğinin azalması ile dünya çapında hissedilecektir.
Ayrıca okyanus sirkülasyonunun bir okyanus anoksik olayına yol açabilecek daha genel bir bozulma olasılığı da vardır ; bunların uzak geçmişte çok daha yaygın olduğuna inanılıyor. Bugün böyle bir olay için uygun ön koşulların mevcut olup olmadığı belirsizdir, ancak bu okyanus anoksik olaylarının temel olarak artan CO2 tarafından yönlendirilen besin akışından kaynaklandığı düşünülmektedir.
2Uzak geçmişteki emisyonlar. Bu, mevcut iklim değişikliği ile rahatsız edici bir paralellik çiziyor, ancak CO miktarı
2 bu olaylara neden olduğu düşünülen şu anda karşı karşıya olduğumuz seviyelerden çok daha yüksek, bu nedenle bu büyüklükteki etkilerin kısa bir zaman ölçeğinde olası olmadığı düşünülüyor.
Bölgesel iddialar
Küresel ısınmanın kutup buzunu küçülttüğüne dair artan kanıtlar, egemen hakları korumanın yanı sıra kaynak geliştirme ve yeni nakliye yolları oluşturma umuduyla birçok ülkenin Arktik toprak iddialarının aciliyetini artırdı .
Buz denizi kapsamı yıldan yıla daha fazla azaldıkça, Kuzey Kutbu ülkeleri (Rusya, Kanada, Finlandiya, İzlanda, Norveç, İsveç, Amerika Birleşik Devletleri ve Grönland'ı temsil eden Danimarka), potansiyel yeni gemilere erişim sağlamak için jeopolitik sahnede hamleler yapıyor. şeritler , petrol ve gaz rezervleri, bölge genelinde örtüşen iddialara yol açıyor. Bununla birlikte, Kuzey Kutbu'nda, denizle ilgili tüm diğerleriyle birlikte, yalnızca tek bir kara sınırı anlaşmazlığı vardır, o da Hans Adası'dır . Bu küçük ıssız ada, Nares boğazında , Kanada'nın Ellesmere Adası ile Grönland'ın kuzey kıyısı arasında yer alır. Statüsü, Kanada ve Danimarka arasındaki 1973 anlaşmasında belirlenen eşit mesafeli sınırlar arasındaki coğrafi konumundan geliyor. Her iki ülke de adayı bölme olasılığını kabul etmiş olsa da, ada üzerinde herhangi bir anlaşmaya varılamadı ve her iki ülke de hala kendileri için talepte bulundu.
Ülkeler arasında, iç sular , karasuları ve özellikle Münhasır Ekonomik Bölgeler (MEB'ler) için örtüşen iddiaların ülkeler arasında sürtüşmelere neden olabileceği deniz sınırları açısından daha fazla faaliyet vardır . Şu anda, resmi deniz sınırları, aralarında yer alan, yani uluslararası anlaşmazlıkların merkezinde yer alan, sahipsiz bir uluslararası su üçgenine sahiptir.
Sahipsiz bu arazi, Birleşmiş Milletler Deniz Hukuku Sözleşmesi'ne bir talepte bulunarak elde edilebilir , bu iddialar, kıta sahanlıklarının mevcut deniz sınırlarının ötesine ve uluslararası sulara uzandığına dair jeolojik kanıtlara dayanabilir.
Bazı örtüşen iddialar , hem Danimarka hem de Rusya tarafından talep edilen ve bazı bölümlerine Kanada tarafından da itiraz edilen kuzey kutbunu içeren büyük bir kısmı gibi, uluslararası kuruluşlar tarafından hala çözümlenmeyi bekliyor . Başka bir örnek , küresel olarak uluslararası sular olarak tanınan, ancak teknik olarak Kanada sularında bulunan Kuzeybatı Geçidi'dir . Bu, Kanada'nın çevresel nedenlerle geçebilecek gemi sayısını sınırlamak istemesine yol açtı, ancak Amerika Birleşik Devletleri bunu yapma yetkisine sahip olduklarına itiraz ederek sınırsız gemi geçişini destekliyor.
Sosyal etkiler
İklim değişikliği hızlanırken, dünyadaki toplumlar üzerinde giderek daha fazla doğrudan etki yaratıyor. Bu, özellikle sıcaklık artışlarının dünyadaki diğer enlemlere göre daha hızlı gerçekleştiği ve doğal arktik çevreyle derinden bağlantılı geleneksel yaşam biçimlerinin özellikle çevresel bozulma riski altında olduğu Kuzey Kutbu'nda yaşayan insanlar için geçerlidir. bu değişikliklerden kaynaklanmaktadır.
Atmosferin ısınması ve onunla birlikte gelen ekolojik değişiklikler, Eskimolar gibi yerel topluluklara zorluklar sunuyor . Bazı küçük topluluklar için önemli bir hayatta kalma yolu olan avcılık, artan sıcaklıklarla birlikte değişecektir. Deniz buzunun azalması, belirli tür popülasyonlarının azalmasına ve hatta neslinin tükenmesine neden olacaktır. Inuit toplulukları, fokların avlandığı deniz buzu düzlüklerine bağlı olan fok avcılığına derinden bağımlıdır.
Nehir ve kar koşullarındaki beklenmedik değişiklikler, ren geyiği de dahil olmak üzere hayvan sürülerinin göç modellerini, buzağılama alanlarını ve yem mevcudiyetini değiştirmesine neden olacaktır . İyi yıllarda, bazı topluluklar, belirli hayvanların ticari hasadı ile tamamen istihdam edilir. Farklı hayvanların hasadı her yıl dalgalanıyor ve sıcaklıkların artmasıyla, Inuit avcıları için değişmeye ve sorunlar yaratmaya devam etmesi muhtemeldir, çünkü önceden tahmin edilemezlik ve ekolojik döngülerin bozulması, Inuit gibi önemli sorunlarla karşı karşıya olan bu topluluklarda yaşamı daha da karmaşık hale getirir. Kuzey Amerika'daki en yoksul ve en işsiz topluluklar.
Kuzey Kutbu'ndaki diğer ulaşım biçimleri, mevcut ısınmadan olumsuz etkiler gördü; karadaki bazı ulaşım yolları ve boru hatları, buzun erimesiyle kesintiye uğradı. Birçok Arktik topluluğu, malzemeleri taşımak ve bölgeden bölgeye seyahat etmek için donmuş yollara güveniyor. Değişen manzara ve havanın tahmin edilemezliği, Kuzey Kutbu'nda yeni zorluklar yaratıyor. Araştırmacılar, Pan Inuit Trails Atlas'ta Eskimolar tarafından oluşturulan tarihi ve güncel izleri belgeleyerek , deniz buzu oluşumundaki ve parçalanmasındaki değişimin, Eskimolar tarafından oluşturulan patika rotalarında değişikliklere yol açtığını buldu.
Transpolar Deniz Rota Arktik Okyanusu merkezinin çeşitli Pasifik Okyanusu'na Atlantik Okyanusu'ndan çalıştıran bir gelecek Arktik nakliye Lane. Rota bazen Trans-Arctic Route olarak da adlandırılır. Tersine Kuzeydoğu Passage (dahil Kuzey Denizi Rota ve) Kuzey-Batı Passage büyük ölçüde uluslararası yüksek denizlerde Arktik devletler ve yalanların karasularına önler.
Hükümetler ve özel sektör, Kuzey Kutbu'na artan bir ilgi gösterdi. Büyük yeni nakliye yolları açılıyor: 2011'de kuzey deniz yolu 34 geçişe sahipken, Kuzeybatı Geçidi'nde tarihin herhangi bir zamanından daha fazla 22 geçiş var. Nakliye şirketleri bu kuzey yollarının kısaltılmış mesafesinden yararlanabilir. Değerli mineraller ve açık deniz petrol ve gaz dahil olmak üzere doğal kaynaklara erişim artacaktır. Sürekli hareket eden buz ile bu kaynakları bulmak ve kontrol etmek zor olacaktır. Daha az deniz buzu, Kuzey Kutbu'na güvenliği ve erişilebilirliği artıracağından turizm de artabilir.
Kuzey Kutbu buzullarının erimesi, Kuzey Denizi Rotası'ndaki trafiği ve ticari uygulanabilirliği artırması muhtemeldir. Örneğin bir çalışma, "Asya ve Avrupa arasındaki ticaret akışlarında dikkate değer kaymalar, Avrupa içinde ticaretin yön değiştirmesi, Kuzey Kutbu'ndaki yoğun gemi trafiği ve Süveyş trafiğinde önemli bir düşüş" projelerini yürütüyor. Arktik ekosistemini tehdit etti."
Araştırma
Ulusal
Kuzey Kutbu bölgesindeki bağımsız ülkeler, Kanada , Danimarka ( Grönland ), Finlandiya , İzlanda , Norveç , Rusya , İsveç ve Amerika Birleşik Devletleri ( Alaska ), Rusya'nın Kuzey Kutbu gibi kamu ve özel çeşitli kuruluşlar ve kuruluşlar aracılığıyla bağımsız araştırmalar yürütür. ve Antarktika Araştırma Enstitüsü . Kuzey Kutbu üzerinde hak iddia etmeyen ancak yakın komşu olan ülkeler, Çin Arktik ve Antarktika İdaresi (CAA) gibi Arktik araştırmaları da yürütüyor . Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi (NOAA), Kuzey Kutbu'ndaki çevresel koşulların tarihsel kayıtlara göre son gözlemleri hakkında hakemli bilgiler içeren bir Arktik Rapor Kartı hazırlar .
Uluslararası
Uluslar arasında uluslararası işbirliğine dayalı araştırmalar giderek daha önemli hale geldi:
- Kuzey Kutbu iklim değişikliği , Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) tarafından Değerlendirme Raporları ve Arktik İklim Etkisi Değerlendirmesi serisinde özetlenmektedir .
- Avrupa Uzay Ajansı (ESA) , 8 Nisan 2010'da CryoSat-2'yi fırlattı . Arktik buz örtüsü değişim oranları hakkında uydu verileri sağlıyor.
- Uluslararası Arktik Şamandıra Programı : gerçek zamanlı konum, basınç, sıcaklık ve enterpolasyonlu buz hızı verileri sağlayan şamandıraları yerleştirir ve bakımını yapar
- Uluslararası Arktik Araştırma Merkezi : Ana katılımcılar Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya'dır .
- Uluslararası Arktik Bilim Komitesi : 3 kıtadan 23 ülkeyi içeren çeşitli üyeliklere sahip sivil toplum kuruluşu (STK).
- İle birlikte, 'Arktik Bölgesi Rolü' Uluslararası Kutup Yılı , düzenlenen Küresel Değişim Araştırma, ikinci uluslararası konferansın ana maddesiydi Nynäshamn , İsveç , Ekim 2007.
- ARAMA ( Çevresel Kutup Değişimi Çalışması ): Başlangıçta birkaç ABD kurumu tarafından desteklenen bir araştırma çerçevesi; uluslararası bir uzantısı ISAC'dır (Uluslararası Arktik Değişim Araştırması).
Ayrıca bakınız
- Arktik işbirliği ve siyaset
- Arktik pus
- Arktik deniz buzu ekolojisi ve tarihi
- Kuzey Kutbu İklimi
- Kuzey Kutbu'nda iklim ve bitki örtüsü etkileşimleri
- Küresel ısınmanın uzun vadeli etkileri
- Kuzey Denizi Rotası
- Ozon tabakasının incelmesi ve iklim değişikliği
Referanslar
Dış bağlantılar
- Arctic Change web sitesi, neredeyse gerçek zamanlı
- Dünya Yaban Hayatı Vakfı'nın Uluslararası Arktik Programı
- Arktik Deniz Buzu Haberleri ve Analizleri
- Arktik buz tabakası , günlük güncellemeler ile uydu haritası.
- NOAA : Arktik Tema Sayfası – Kuzey Kutbuna odaklanan kapsamlı bir kaynak
- NOAA : Arctic Rapor Kartı: 2016 Güncellemesi . "Sürekli ısınma eğilimi ve deniz buzu kaybı, kapsamlı Arktik değişikliklerini tetikliyor."
- Kuzey Kutbu'nda Şarbon: Kurtlar neden bu Noel'de bir ren geyiğinin en küçüğüdür (25 Aralık 2016), yazan India Bourke, New Statesman