Το εκτενέστερο αρχείο δορυφορικών δεδομένων σχετικά με τις μεταβολές των στρωμάτων πάγου που έχει συγκεντρωθεί ποτέ αποκάλυψε ότι η Γροιλανδία και η Ανταρκτική έχουν χάσει την εντυπωσιακή ποσότητα των 11 τρισεκατομμυρίων τόνων πάγου από τη δεκαετία του 1970, προκαλώντας άνοδο της παγκόσμιας στάθμης της θάλασσας κατά περισσότερο από τρία εκατοστά.

Όπως επιπλέον επισημαίνει ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA), τα νέα ευρήματα αναδεικνύουν επίσης ότι το ζήτημα δεν περιορίζεται απλώς στο λιώσιμο του επιφανειακού πάγου. Οι παγετώνες που αποστραγγίζουν αυτές τις τεράστιες ποσότητες λιωμένου πάγου κινούνται ταχύτερα, εκχέοντας τεράστιες ποσότητες νερού απευθείας στον ωκεανό.

Συνολικά, στους πάγους που έχουν λιώσει από τη Γροιλανδία και την Ανταρκτική αποδίδεται περίπου το ένα τέταρτο της παγκόσμιας ανόδου της στάθμης της θάλασσας.

Τα προσφάτως αναλυμένα δεδομένα, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό *Scientific Data* του ομίλου Nature, προέρχονται από την πρωτοβουλία IMBIE (Ice Sheet Mass Balance Intercomparison Exercise – Άσκηση Συγκριτικής Αξιολόγησης του Ισοζυγίου Μάζας των Στρωμάτων Πάγου) -[σ.σ. ως στρώματα πάγου αναφέρονται γιγαντιαίες μάζες πάγου που καλύπτουν μεγάλες εκτάσεις, δηλαδή οι πάγοι της Γροιλανδίας και της Ανταρκτικής]  , μια μεγάλη διεθνή συνεργασία στην οποία συμμετέχουν επιστήμονες από ινστιτούτα όλου του κόσμου που μελετούν τις πολικές περιοχές.

Με την υποστήριξη του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) και της Εθνικής Διοίκησης Αεροναυτικής και Διαστήματος των ΗΠΑ (NASA), το πρόγραμμα IMBIE συγκεντρώνει και εναρμονίζει μετρήσεις από διαφορετικές δορυφορικές αποστολές, ώστε να δημιουργήσει την πλέον συνεκτική εικόνα για τις μεταβολές που έχουν υποστεί τα δύο μεγάλα στρώματα πάγου του πλανήτη κατά τη διάρκεια αρκετών δεκαετιών. Συνδυάζοντας αυτά τα δεδομένα, οι ερευνητές μπορούν να μελετήσουν καλύτερα την ποσότητα του πάγου που έχει χαθεί, τα σημεία όπου εντοπίζεται αυτή η απώλεια και τον ρυθμό επιτάχυνσής της – στοιχεία καθοριστικής σημασίας για τη βελτίωση των προβλέψεων σχετικά με τη μελλοντική άνοδο της στάθμης της θάλασσας.

 

 

Ροή του παγετώνα Jakobshavn. (Πηγή: esa.int)

Το εγχείρημα αυτό δεν είναι απλό. Οι δορυφόροι δεν μετρούν τον πάγο με τον ίδιο τρόπο. Ορισμένα διαστημικά όργανα χρησιμοποιούν υψομετρητές για την ανίχνευση μεταβολών στο ύψος της επιφάνειας του πάγου, άλλα μετρούν το βαρυτικό πεδίο της Γης, ενώ αισθητήρες ραντάρ και οπτικοί αισθητήρες μπορούν να παρακολουθούν την ταχύτητα κίνησης των παγετώνων.

Οι δορυφορικές αποστολές έχουν επίσης εξελιχθεί σημαντικά τις τελευταίες πέντε δεκαετίες, καθώς νέοι αισθητήρες, βελτιωμένη χωρική ανάλυση και ολοένα πιο εξελιγμένες τεχνικές μέτρησης αντικαθιστούν τα παλαιότερα συστήματα.

Επομένως, η πρόκληση για τους ερευνητές έγκειται στο να καταστήσουν συγκρίσιμες αυτές τις πολυάριθμες και ανομοιογενείς παρατηρήσεις. Η ομάδα του IMBIE επιτυγχάνει κάτι τέτοιο συγκεντρώνοντας ανεξάρτητες εκτιμήσεις για το ισοζύγιο της μάζας των στρωμάτων πάγου —δηλαδή τη διαφορά μεταξύ της συσσώρευσης και της απώλειας πάγου— και συνυπολογίζοντας προσεκτικά τις διαφορές που σημειώνονται ανάμεσα στα δορυφορικά δεδομένα, τις τεχνικές μέτρησης και τις περιόδους παρατήρησης.

Αυτό που προκύπτει είναι ένα αρχείο μακροχρόνιων δεδομένων που επιτρέπει στους επιστήμονες να διακρίνουν τις πραγματικές μεταβολές στα στρώματα πάγου από τις αποκλίσεις που οφείλονται απλώς στον τρόπο μέτρησης του πάγου.

Αξιοποιώντας δεδομένα από 27 δορυφορικές αποστολές – όπως το CryoSat του ESA, τους δορυφόρους Copernicus Sentinel, τις αμερικανο-γερμανικές αποστολές GRACE και τις παλαιότερες αποστολές Landsat – η ομάδα ανέλυσε 42 διαφορετικές μελέτες για να παρακολουθήσει τις μεταβολές στα στρώματα πάγου. Το αρχείο δεδομένων της IMBIE καλύπτει την περίοδο από το 1972 για τη Γροιλανδία και από το 1979 για την Ανταρκτική.

Η Ινές Οτοσάκα από το Πανεπιστήμιο Northumbria του Ηνωμένου Βασιλείου, η οποία ηγήθηκε της μελέτης, δήλωσε:

«Ανατρέχοντας στη δεκαετία του 1970, μπορούμε πλέον να δούμε πώς έχουν μεταβληθεί τα στρώματα πάγου μέσα σε διάστημα μισού αιώνα.

Περισσότερα από τα τέσσερα πέμπτα του πάγου που χάθηκε διοχετεύτηκαν στον ωκεανό από παγετώνες που κινούνταν ταχύτερα, αντί να λιώσουν στην επιφάνεια – γεγονός που υποδεικνύει ότι η μακροπρόθεσμη τάση καθορίζεται από τη δυναμική απόκριση των στρωμάτων πάγου στην άνοδο της θερμοκρασίας των ωκεανών».

Μεταξύ 1979 και 2023, η Γροιλανδία και η Ανταρκτική έχασαν συνολικά 11,3 τρισεκατομμύρια τόνους πάγου, συμβάλλοντας κατά 3,14 εκατοστά στην παγκόσμια άνοδο της στάθμης της θάλασσας.

 

 

Άνοδος της στάθμης της θάλασσας που προκαλείται από την απώλεια πάγου στη Γροιλανδία και την Ανταρκτική. (Πηγή: esa.int)

Η έρευνα διαπίστωσε ότι σε πάγους που έλιωσαν στην Γροιλανδία αποδίδονται τα 1,81 εκατοστά της ανόδου της στάθμης της θάλασσας, έναντι 1,33 εκατοστών που αποδίδονται σε λιωμένους πάγους από την Ανταρκτική. Η ESA επισημαίνει ως αξιοσημείωτο το ότι το 84% της συνολικής απώλειας πάγου προκλήθηκε από την επιτάχυνση των παγετώνων και τη διοχέτευση μεγαλύτερων ποσοτήτων πάγου στον ωκεανό, ενώ μόλις το 16% οφειλόταν στο λιώσιμο στην επιφάνεια των στρωμάτων πάγου.

Ο Άντριου Σέπερντ, επίσης από το Πανεπιστήμιο Northumbria και ιδρυτής του IMBIE, δήλωσε:

«Μια άνοδος της στάθμης της θάλασσας κατά λίγο περισσότερο από τρία εκατοστά μπορεί να ακούγεται μικρή, ωστόσο εκθέτει άλλα έξι έως εννέα εκατομμύρια ανθρώπους στον κίνδυνο παράκτιων πλημμυρών και διάβρωσης. Δεδομένου ότι οι παγετώνες αναμένεται να χάσουν πολύ μεγαλύτερους όγκους τις επόμενες δεκαετίες, οι παγκόσμιες αξιολογήσεις όπως αυτή του IMBIE είναι ζωτικής σημασίας για την προστασία των κοινοτήτων που πλήττονται από την κλιματική αλλαγή».

Όπως δείχνει το παραπάνω κινούμενο γράφημα, η απώλεια πάγου άρχισε να επιταχύνεται ραγδαία από τη δεκαετία του 1990 και μετά. Η Γροιλανδία, η οποία τη δεκαετία του 1970 βρισκόταν κοντά σε κατάσταση ισορροπίας –δηλαδή τα κέρδη και οι απώλειες πάγου ήταν ίσα– είδε την ετήσια απώλεια πάγου να αυξάνεται από περίπου 60 δισεκατομμύρια τόνους τη δεκαετία του 1980 σε 264 δισεκατομμύρια τόνους τη δεκαετία του 2010, μια δεκαετία που χαρακτηρίστηκε από επαναλαμβανόμενα επεισόδια εντονότατης τήξης τα καλοκαίρια.

Η Ανταρκτική ακολούθησε παρόμοια πορεία, με τις ετήσιες απώλειες να αυξάνονται από περίπου 48 δισεκατομμύρια τόνους τη δεκαετία του 1980 σε 202 δισεκατομμύρια τόνους τη δεκαετία του 2010. Ωστόσο, σε αντίθεση με τη Γροιλανδία, η καθαρή απώλεια πάγου στην Ανταρκτική οφειλόταν αποκλειστικά στην τήξη που προκαλείται από τον ωκεανό και στην επιτάχυνση της κίνησης των παγετώνων εκροής της.

Στη Δυτική Ανταρκτική, η αποβολή πάγου έχει αυξηθεί σε κάθε δεκαετία για την οποία υπάρχουν δορυφορικά δεδομένα, κυρίως λόγω της επιτάχυνσης των παγετώνων Pine Island και Thwaites.

Όπως αναφέρει η ESA, μεταξύ 2020 και 2023, παρατηρήθηκε επιβράδυνση στη συνολική απώλεια πάγου. Στην Ανταρκτική, οι ασυνήθιστα έντονες χιονοπτώσεις στην Ανατολική Ανταρκτική πρόσθεσαν αρκετό πάγο ώστε να αντισταθμιστούν ορισμένες από τις απώλειες παγετώνων σε άλλα σημεία της ηπείρου. Στη Γροιλανδία, μια σειρά σχετικά ήπιων καλοκαιριών περιόρισε σημαντικά την επιφανειακή τήξη, μειώνοντας στο μισό περίπου την ποσότητα πάγου που χάνεται με αυτόν τον τρόπο.

Ωστόσο, οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι αυτές οι μεταβολές αποτελούν βραχυπρόθεσμες διακυμάνσεις και όχι αναστροφή της μακροπρόθεσμης τάσης.

Τα στρώματα πάγου εξακολουθούν να παρουσιάζουν καθαρή απώλεια μάζας και οι ετήσιες διακυμάνσεις στις χιονοπτώσεις, τη θερμοκρασία και τη ροή των παγετώνων μπορούν προσωρινά να αποκρύψουν τη γενικότερη τάση της συνεχιζόμενης απώλειας πάγου.

Επιπλέον, τα ευρήματα υπογραμμίζουν τον καθοριστικό ρόλο των στρωμάτων πάγου στη μελλοντική άνοδο της στάθμης της θάλασσας. Η απόκρισή τους στην κλιματική θέρμανση αποτελεί τη σημαντικότερη πηγή αβεβαιότητας στις προβλέψεις για τη στάθμη της θάλασσας: οι εκτιμήσεις για το ανώτατο όριο ανόδου της παγκόσμιας στάθμης της θάλασσας έως το 2150 αυξάνονται κατά 2,6 φορές όταν συνυπολογίζεται ο κίνδυνος αστάθειας των στρωμάτων πάγου.

Συνεπώς, το συνεχές αρχείο μισού αιώνα σχετικά με τη συμπεριφορά των στρωμάτων πάγου είναι ζωτικής σημασίας για την πρόβλεψη των κινδύνων που αντιμετωπίζουν εκατοντάδες εκατομμύρια άνθρωποι οι οποίοι ζουν σε παράκτιες περιοχές χαμηλού υψομέτρου.

Η ESA επισημαίνει πως, αν και η έρευνα παρέχει μία από τις σαφέστερες έως τώρα μακροπρόθεσμες εκτιμήσεις για τις μεταβολές στη Γροιλανδία και την Ανταρκτική, αναδεικνύει επίσης τον κρίσιμο ρόλο των συνεχών δορυφορικών παρατηρήσεων, της συλλογής και διατήρησης μακροπρόθεσμων συνόλων δεδομένων, καθώς και των τεχνικών επεξεργασίας δεδομένων αιχμής που χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή των παρατηρήσεων σε μετρήσεις των μεταβολών των στρωμάτων πάγου σε βάθος δεκαετιών.

Ο συνδυασμός μετρήσεων από διαδοχικές γενιές δορυφόρων επιτρέπει τη δημιουργία αρχείων μακροπρόθεσμων δεδομένων, τα οποία αποκαλύπτουν τάσεις που θα ήταν αδύνατο να εντοπιστούν αποκλειστικά μέσω βραχυπρόθεσμων παρατηρήσεων. Τα αρχεία αυτά είναι επίσης καθοριστικής σημασίας για τον έλεγχο και τη βελτίωση των μοντέλων που χρησιμοποιούνται για την πρόβλεψη της μελλοντικής απώλειας πάγων και της ανόδου της στάθμης της θάλασσας.

Ο Κλεμάν Αλμπερζέλ της ESA δήλωσε: «Η δυνατότητα να αξιολογούμε την τρέχουσα κατάσταση των στρωμάτων πάγου του πλανήτη μας και να κατανοούμε σε βάθος τους κύριους παράγοντες των μεταβολών, καθίσταται εφικτή μόνο χάρη στη συνεχή παρατήρηση της Γης και στα αρχεία μακροπρόθεσμων κλιματικών δεδομένων που αναπτύσσονται μέσω ερευνητικών προγραμμάτων, όπως η Πρωτοβουλία για την Κλιματική Αλλαγή (Climate Change Initiative) της ESA».

Από την πλευρά του, ο Ντιέγκο Φερνάντες, επίσης της ESA, τόνισε πως: «Τα ευρήματα αυτά καταδεικνύουν τη θεμελιώδη σημασία της διεθνούς επιστημονικής συνεργασίας για την αντιμετώπιση των μεγάλων περιβαλλοντικών αλλαγών της εποχής μας.

Τα επόμενα χρόνια, καινοτόμες αποστολές όπως οι CRISTAL και ROSE-L θα διαδραματίσουν καθοριστικό ρόλο στην περαιτέρω ανάπτυξη αυτού του έργου, επιτρέποντας την προηγμένη παρακολούθηση των ραγδαίων μεταβολών που επηρεάζουν πλέον τα στρώματα πάγου και βοηθώντας μας να κατανοήσουμε καλύτερα ένα κλιματικό σύστημα που εξελίσσεται, στο οποίο δεν μπορούν πλέον να αποκλειστούν απότομες και μη αναστρέψιμες αλλαγές».

(Πηγή: esa.int)