Az űrből nézve az Antarktisz sokkal egyszerűbbnek tűnik, mint a többi kontinens – egy hatalmas jégtakaró, amely éles ellentétben áll a környező Déli-óceán sötét vizével. De ha közelebb kerülünk, nem egy egyszerű fagyott vízsapkát találunk, hanem egy rendkívül összetett kölcsönhatást az óceán, a tengeri jég, a jégtakarók és a jégtakarók között.

Ez a kapcsolat komoly veszélyben van. A Nature folyóiratban megjelent új tanulmány azt vizsgálja, hogy számos „hirtelen változás”, mint például a tengeri jég gyors olvadása az elmúlt évtizedben, hogyan bontakoznak ki az Antarktiszon és a környező vizeken, amelyek egymást erősítik, és azzal fenyegetnek, hogy a kontinenst a visszafordíthatatlanság pontjára küldik – és elárasztják a part menti városokat mindenhol, ahogy a tengerszint több méterrel emelkedik.

„Globális következmények”

„Számos hirtelen és meglepő változást látunk az Antarktiszon, de ezek nem elszigetelten történnek” – mondta Nerilie Abram klímakutató, a tanulmány vezető szerzője. (A kutatást az Ausztrál Nemzeti Egyetemen végezte, de jelenleg az Ausztrál Antarktiszi Osztály vezető tudósa.) „Amikor a rendszer egyik részét megváltoztatjuk, annak olyan dominoeffektusai vannak, amelyek súlyosbítják a rendszer más részein bekövetkező változásokat. És olyan változásokról beszélünk, amelyeknek globális következményei is vannak.”

A tudósok a hirtelen változást úgy definiálják, mint a környezet egy részének a vártnál sokkal gyorsabb változását. Az Antarktiszon ezek különböző időskálákon történhetnek, a jégtakarók összeomlása esetén napoktól vagy hetektől kezdve évszázadokig vagy még tovább. Sajnos ezek a hirtelen változások önmagukat örökíthetik, és megállíthatatlanná válhatnak, ahogy az ember továbbra is melegíti a bolygót. „Az üvegházhatású gázok kibocsátásával kapcsolatos döntéseink fogják életbe léptetni a hosszú távú változásra vonatkozó kötelezettségvállalásainkat” – mondta Abram.

Figyelmeztető jelek

Az Antarktisz kaszkádszerű válságainak egyik fő mozgatórugója a télen képződő úszó tengeri jég vesztesége. 2014-ben érte el a csúcsot (legalábbis a műholdas megfigyelések 1978-as kezdete óta) az Antarktisz körül, 20,11 millió négyzetkilométerrel, azaz 7,76 millió négyzetmérfölddel. Azóta azonban a tengeri jég borítottsága nemcsak meredeken, hanem szinte hihetetlen mértékben is csökkent, 75 mérfölddel a parthoz közelebb. Télen, amikor a tengeri jég eléri a maximális borítottságát, az Antarktisz körül 4,4-szer gyorsabban zsugorodik, mint az Északi-sarkvidéken az elmúlt évtizedben.

Másképp fogalmazva: az Antarktiszon az elmúlt évtizedben elvesztett téli tengeri jég hasonló ahhoz, amit az Arktisz veszített az elmúlt 46 évben. „Az emberek mindig azt gondolták, hogy az Antarktisz nem változik az Arktiszhoz képest, és azt hiszem, most olyan jeleket látunk, hogy ez már nem így van” – mondta Ryan Fogt klimatológus, aki az Ohio Egyetemen tanulmányozza az Antarktiszt, de nem vett részt az új tanulmányban. „Az utóbbi időben ugyanolyan gyors – és sok esetben gyorsabb – változást látunk az Antarktiszon, mint az Arktiszon.”

Bár a tudósoknak további adatokat kell gyűjteniük annak megállapításához, hogy ez egy alapvető változás kezdete-e az Antarktiszon, az eddigi jelek baljóslatúak. „Kezdjük látni, hogy a kép egyes részei kezdenek kirajzolódni arról, hogy akár az antarktiszi tengeri jég drámai veszteségének új állapotában is lehetünk” – mondta Zachary M. Labe, a régiót tanulmányozó klímakutató a Climate Central kutatócsoportnál, amely nem vett részt az új tanulmányban.

Ez a rendkívüli hanyatlás egy éghajlati visszacsatolási hurkot indít el. Az Arktisz körülbelül négyszer gyorsabban melegszik, mint a bolygó többi része, nagyrészt azért, mert a fényvisszaverő képessége változik. A tengeri jég fehér és fényes, így visszaveri a napenergiát az űrbe, hogy lehűtse a régiót. De amikor eltűnik, sötétebb óceánvizeket tár fel, amelyek elnyelik ezt az energiát. Tehát a kisebb fényvisszaverő képesség nagyobb felmelegedést eredményez, a nagyobb felmelegedés pedig több tengeri jeget olvadtat, ami még több felmelegedést eredményez, és így tovább. „Most arra számítunk, hogy ugyanez a folyamat a déli féltekén is szerepet fog játszani, mert ezzel egyenértékű mennyiségű tengeri jeget veszítettünk el” – mondta Abram.

Nagyobb és visszafordíthatatlan következmények

Az Antarktisz környékén azonban a következmények még nagyobbak és összetettebbek lehetnek, mint az Arktiszon, sőt akár visszafordíthatatlanok is lehetnek. A modellek azt jósolják, hogy ha a globális éghajlat stabilizálódna, akkor az arktiszi tengeri jég is stabilizálódna. „Ugyanezt a viselkedést nem látjuk az Antarktiszon” – mondta Abram. „Ha stabilizáljuk az éghajlatot, és hagyjuk, hogy ezek az éghajlati modell szimulációk évszázadokon át futjanak, az antarktiszi tengeri jég továbbra is csökken, mert a Déli-óceán továbbra is extra hőt vesz fel a légkörből.”

Ez komoly problémákat okozhat a kontinens hatalmas jégsapkájának. Ez két fő részből áll: a szárazföldön fekvő jégtakarókból, és a jégpolcokból, amelyek a takarókból nyúlnak ki és a tengeren úsznak. A probléma nem annyira a takarókra ható napsütésben rejlik, hanem abban, hogy az egyre melegebb víz a takarók alján csapkod. És minél jobban eltűnik a környező tengeri jég, annál jobban melegszenek ezek a vizek. Ezenkívül a tengeri jég egyfajta pajzsként működik, elnyeli a hullámenergiát, amely normális esetben a jégtakarók széleit csapkodná, széttörve azokat.

Tehát a tengeri jég támasztja a jégselfeket, amelyek pedig a szárazföldi jégtakarókat tartják. „Amikor megolvasztjuk a jégselfeket, azok támasztó hatással vannak a mögöttük lévő jégtakarókra, így fokozott jégtakaróáramlást érünk el az óceánba” – mondta Matthew England, az Új-Dél-Walesi Egyetem oceanográfusa és a tanulmány társszerzője. Az egyik ilyen, a nyugat-antarktiszi jégtakaró, összeomolhat, ha a globális hőmérséklet eléri a 2 Celsius-fokot az iparosodás előtti szinthez képest, ami több mint három méterrel, azaz körülbelül 10 lábbal emeli a tengerszintet. És még ezt megelőzően részlegesen összeomolhat.

Ahogy a jégpolcok olvadnak, egy kritikus óceáni rendszert is elzárnak, amelyet Antarktiszi Átfordulási Körforgásnak neveznek. Amikor a tengeri jég kialakul, visszautasítja a sót, sós, extra hideg tengervizet hozva létre, amely sűrűbb, és így lesüllyed a tengerfenékre, körforgást hozva létre. De ahogy a jégpolcok olvadnak, felhígítják a hideg, sós vizet, lelassítva a körforgást, és több meleg vizet hozva érintkezésbe a jégpolcokkal és a tengeri jéggel. „Ez az erősítő visszacsatolás, amiről most beszélünk, rendszereken átívelő” – mondta England. „Az óceántól a jéghez, majd ismét az óceánba jut vissza a víz, ami egy elszabadult változást indíthat el, ahol az átfordulás potenciálisan teljesen összeomlik.”

Amikor ez a keringés a mélyebb vizeket hozza vissza a felszínre, kritikus tápanyagokat szállít a fitoplankton számára – apró fotoszintetizáló organizmusok, amelyek elnyelik a szenet és kibocsátják az oxigént. Ezek az organizmusok nemcsak a fotoszintézisből származó szén felének megkötéséért felelősek világszerte , hanem a táplálékhálózat alapját is alkotják, táplálva a zooplanktonként ismert apró állatokat, amelyek viszont nagyobb élőlényeket, például halakat és rákféléket táplálnak. A tengeri jég a fitoplankton számára is kritikus élőhely, így azok elveszíthetik otthonukat és tápanyagaikat is.

Krónikus betegség a távoli délvidéken

A császárpingvinek is stabil tengeri jégen hozzák létre szaporodókolóniáikat, ahol fiókáik felnőnek és kifejlesztik a vízálló tollakat, amelyekre szükségük van az óceánon való sikláshoz. „Ez a jég már azelőtt eltűnik, hogy a császárpingvinek kirepülhetnének, és amikor ez megtörténik, a kolónia teljes szaporodási kudarcba fullad abban az évszakban” – mondta Abram. „Katasztrofális szaporodási kudarcokat látunk az Antarktisz kontinensén.”

Az Antarktisz és a környező vizek kérlelhetetlen felmelegedése egy hosszú távú tendencia – egyfajta krónikus betegség a távoli délen. Ezt azonban súlyosbítják az akut támadások, mint például egy szokatlan hőhullám Kelet-Antarktiszon 2022 márciusában, amely 40 Celsius-fokkal a normális fölé emelte a hőmérsékletet, rekordokat döntve meg és sokkolva a tudósokat . „Pusztán ennek a szélsőséges eseménynek az intenzitása miatt” – mondta Fogt – „a kissé sebezhető helyeket is elérheti, és egy olyan fordulópont fölé sodorhatja őket, ahol már nem lesznek képesek helyreállni, legalábbis hosszú-hosszú ideig nem.”

A jó hír azonban az, hogy a kutatók évről évre egyre több adatot szereznek arról, hogyan reagál az Antarktisz az ember okozta klímaváltozásra, ami lehetővé teszi számukra, hogy pontosabban modellezzék, mi történhet az elkövetkező évtizedekben. A tudósok pedig nagyon jól tudják, hogyan kell kezelni a kontinens krónikus betegségét: Azonnal és nagymértékben csökkenteni kell az üvegházhatású gázok kibocsátását – vagy szembenézni a következményekkel. „A felmelegedés minden egyes töredéke, amit megtakaríthatunk, növeli annak esélyét, hogy elkerüljük ezeket a katasztrofális változásokat” – mondta England. „A több méteres tengerszint-emelkedés globális politikai instabilitást jelent, amely eltörpül a jelenlegi látottak mellett.” (Gizmodo)