Nors apie klimato kaitą kalbama jau daugybę metų, o gamtos ženklai rodo vis naujas anomalijas, šiuo reiškiniu dažnai vis dar suabejojama ar netgi jį neigiama.

Vilniaus universiteto (VU) Chemijos ir geomokslų fakultete nuotolinius metodus Žemės reiškiniams stebėti taikantys geografai dr. Laurynas Jukna ir Elzė Buslavičiūtė paaiškino, kokius klimato kaitos įrodymus galima pamatyti padedant palydovams ir kaip pasaulinis atšilimas paveikė ledynus.

2023-ieji – šilčiausi metai per visą matavimų istoriją

Stebint globalius Žemės paviršiaus pokyčius palydovai vaidina svarbų vaidmenį.

Nuo 1959 m., kai buvo paleistas pirmasis orų stebėjimo palydovas „Vanguard 2“, Žemės stebėjimas iš kosmoso tapo itin svarbia klimato tyrimų dalimi – pasak geografų, tai buvo pirmas kartas žmonijos istorijoje, kai galėjome aprėpti tokius didelius plotus ir stebėti visą mūsų planetą.

Nuo nuotolinių tyrimų eros pradžios praėjus penkiasdešimt metų, sukauptas duomenų kiekis leidžia stebėti ilgalaikes tendencijas ir daryti svarbias išvadas apie antropogeninės (žmogaus sukeltos) klimato kaitos padarinius.

Metams einant į pabaigą, klimato kaitos tarnyba „Copernicus“, vadovaujama Europos Komisijos, paskelbė, kad 2023-ieji buvo kol kas šilčiausi užfiksuoti metai per visą matavimų laikotarpį: šie metai nurungė prieš tai karščiausius 2016-uosius, o vidutinė pasaulinė temperatūra buvo 1,46 laipsnio didesnė nei priešindustriniu laikotarpiu.

Pasaulio meteorologijos organizacija skelbia, kad šiais metais ir toliau didėjo šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis, kilo vidutinis jūros lygis, buvo pasiektas vidutinės paros vandenynų paviršiaus temperatūros rekordas.

Vertindami antropogeninės klimato kaitos padarinius mokslininkai akylai stebi Šiaurės ir Pietų poliaračius. Arktyje temperatūra kyla du tris kartus greičiau nei pasaulio vidurkis.

Tikėtina, kad šis reiškinys, vadinamas Arkties, arba poliarine, amplifikacija, bent iš dalies yra lemiamas sumažėjusio paviršiaus albedo, ištirpusiam jūros ledui atidengiant tamsesnį, t. y. daugiau Saulės spinduliuotės sugeriantį, jūros vandenį.

Nors per pastarąjį dešimtmetį buvo pasiūlyta dar keletas veiksnių, paaiškinančių galimas amplifikacijos priežastis, viena aišku – Šiaurės ir Pietų ašigaliai toliau šyla, kartu didėjant gaisrų, liūčių, sausrų ir kitų ekstremalių įvykių skaičiui.

Šiaurės ašigalyje – rekordiniai vasaros karščiai ir tirpstantis ledas

Nacionalinė vandenynų ir atmosferos tyrimų administracija (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) skelbia, kad 2023 m. pasiektas vasaros paviršiaus temperatūros Arktyje rekordas, o Arkties jūros ledo paplitimo minimumas yra šeštas žemiausias per 45 metų stebėjimų laikotarpį.

Pasak E. Buslavičiūtės, šie duomenys yra fiksuojami radiometrais: „Mikrobangų radiometrai yra vieni dažniausiai naudojamų palydovų nustatyti jūros ledo paplitimui.

Šie priskiriami pasyvių jutiklių grupei, jie patys neskleidžia, bet tik fiksuoja paviršiaus skleidžiamą elektromagnetinę spinduliuotę.“

Remdamiesi skirtinga jūros vandens ir jūros ledo ryškio temperatūra, šie jutikliai gali padėti nustatyti jūros ledo paplitimą.

Be jūros ledo matavimų, tokie radiometrai pritaikomi ir vėjo greičiui, vandens garų kiekiui, dirvožemio drėgmei ir sniego storiui matuoti.

NASA pasyvių radiometrų teikiamas žinias apie jūros ledą archyvuoja jau nuo 1979 m. 2023 m. fiksuotas Arkties jūros ledo paplitimo minimumas yra šeštas žemiausias per 45 metų stebėjimų laikotarpį.

Per pastaruosius septyniolika metų (2007–2023) buvo išmatuoti ir septyniolika mažiausių jūros ledo paplitimo minimumų Arktyje. Šie dažniausiai išmatuojami rugsėjo–spalio mėnesiais.

Paveikslėlyje balta spalva pažymėta šio minimalaus Arkties jūros ledo paplitimo riba, o oranžinė linija žymi 1981–2010 m. Arkties ledo minimumo paplitimo medianą.

Lygindami paplitimo ribas matome, kad pastaraisiais metais jūros ledas, palyginti su minėtais ankstesniais laikotarpiais, traukiasi.

Be jau minėtų rekordų, rytų Kanadoje NASA/NOAA VIIRS palydovai išmatavo daugiau nei 18 milijonų hektarų gaisrų išdeginto ploto, Skandinavijoje ir Aliaskoje buvo stebimos stiprios liūtys, o tundros platumose palydovai fiksavo vis didėjančias vegetacijos indeksų reikšmes.

Antarktidoje – rekordiškai žemas jūros ledo paplitimas ir milžiniškas ledkalnis

Antarktidos jūros ledas radiometrais stebimas taip pat nuo 1979 m. VU geografai pateikia palydovinėmis nuotraukomis grįstą iliustraciją, vaizduojančią 1981–2010 m. Antarktidos jūros ledo maksimalaus paplitimo medianą, pažymėtą geltona linija, ir balkšva spalva pažymėtą 2023 m. maksimalų ledo paplitimą.

Nors Antarktidos jūros ledo tirpimas lėtesnis nei Arkties, 2023 m. rugsėjį užfiksuotas mažiausias maksimalus jūros ledo išplitimas per visą stebėjimų istoriją.

Vienas iš nuotolinių būdų matuoti tokių ledkalnių matmenis ir jų kaitą yra radaro altimetrija. Europos kosmoso agentūros palydovas „CryoSat-2“ stebi poliaračių ledą jau nuo 2010 m.

Skleisdamas mikrobangas jutiklis matuoja laiką, per kurį signalas sugrįžta nuo paviršiaus, todėl žinant šviesos greitį galima gauti atstumą iki matuojamo paviršiaus.

Šiuo metu išmatuotas ledkalnio A23a aukštis gruodžio viduryje siekė 278 metrus – palyginimui aukščiausias statinys Lietuvoje – Televizijos bokštas – siekia 326 metrus.

Be to, šylant klimatui didėja ir nuo Antarktidos žemyno atsiskiriančių ledkalnių skaičius. Šiuo metu didžiausias ledkalnis A23a yra maždaug 4000 kvadratinių kilometrų ploto.

Antarktidos ledkalniai vadinami pagal tai, nuo kurio iš keturių Antarktidos sektorių jie atsiskyrė.

Šiuo atveju A23a skilo nuo Vedelio jūros A sektoriaus dar 1986 m., tačiau pradėjo sparčiau judėti tik 2020 m., o šiems metams einant į pabaigą ima palikti Antarktidos vandenis ir juda link Atlanto pietų.

Jo kelią, matomą tolesnėje iliustracijoje, galima nustatyti naudojant „Sentinel-1“ mikrobangų vaizdus, kuriuose matomas didelis kontrastas tarp ledkalnio (balta, pilkšva spalvos) ir juodai žymimo vandens paviršiaus.

Šiuo atveju atskilimas ir išnešimas į atviro vandenyno vandenis yra lygus šio didžiulio ledkalnio išnykimui, nes toldamas nuo Antarkties į aukštesnes platumas jis laipsniškai bus nešamas tolyn nuo Antarktidos pakrantės į sūresnius, o kartu ir šiltesnius vandenis, taigi greičiau ir tirps.

Atvirame vandenyne tirpstantis ledas (jis ne tik mažėja, bet ir plonėja) yra intensyviai veikiamas bangų (skalaujamas, skaldomas ir pan.), o tai irgi spartina tirpimą.

Todėl, pasak geografų, tokia judėjimo trajektorija rodo, kad šis didelis atskilęs ledkalnis greitai išnyks, tuo prisidėdamas prie kylančio vandenynų vandens lygio.