Bilimde, veriler ve gerçekler nadiren duygusal bir şekilde sunulur. Bunun yerine, uzmanlar yeni bulguları olabildiğince gerçekçi ve sakin bir şekilde sunmaya odaklanırlar. Bu arka plana karşın, iklim araştırmacılarının kutup bölgelerindeki iklim değişikliklerini tanımlamayı seçtikleri net sözler daha da dikkat çekicidir, çünkü acı gerçek şudur: İklim değişikliği uzun zamandan beri kutup bölgelerine ulaştı ve kriyosferin tüm bileşenlerini büyük ölçekte etkiliyor Buz Dünyaları – kapalı. Deniz buzu ve kar örtüsü küçülüyor; buzullar buzlarını daha hızlı ve daha hızlı bir şekilde denize doğru taşır, kütle kaybeder ve bu şekilde geri çekilir; kalıcı olarak donmuş zeminler daha derin çözülür ve daha uzun süre dayanır; Antarktika’daki buz tabakaları gibi yüzen buz tabakaları sıcaktan yeniliyor. Ek olarak, bu bireysel değişikliklerin her birinin iklim sisteminin diğer bileşenleri için doğrudan sonuçları vardır ve süreçler böylece karşılıklı olarak birbirlerini güçlendirir.
Kutup bölgelerindeki iklim değişikliğiyle ilgili kamuoyu tartışmalarında kar genellikle çok az ilgi görüyor. Yanlış, çünkü kar sadece tüm doğal malzemeler arasında en iyi yalıtım ve albedo özelliklerine sahip değildir. Kar örtüsünün kapsamı, hacmi ve kalıcılığı, aynı zamanda, denizaltı permafrost haricinde, kriyosferin diğer tüm bileşenlerinin kaderini de belirler – yani Kuzey Kutup sahanlığı denizlerinin altında karla temas etmedikleri için kalıcı olarak donmuş topraklar.
Kar, buzullar ve buz tabakaları için temel yapı malzemesidir. Kar yağışı olmayan yerlerde ne ateş ne de buzul buzları oluşur. Aynı zamanda yeterince kar olmadığında güneş rahat bir zaman geçirir. Yüzde 20 ila 30 yansıtma özelliğine sahip çıplak buzul veya deniz buzuyla karşılaştırıldığında, taze kar, gelen güneş ışığının yüzde 80 veya daha fazlasını yansıtır. Bu şekilde sadece buz yüzeylerini veya altındaki kalıcı olarak donmuş zemini güneşin sıcaklığından korumakla kalmaz. Böylece kar, kutup bölgelerinin kendi kendine soğumasına da önemli ölçüde katkıda bulunur.
Havadar, kabarık bir katman olan kar, aynı zamanda bir kuş tüyü ceket gibi yalıtır ve bitkileri, hayvanları ve kapladığı zemini aşırı soğuktan korur. Ancak bu özelliğin dezavantajları da vardır. Örneğin, çok kalın bir kar örtüsü, yazın çözülen donmuş donun kışın tekrar büyük derinliklere donmasını engelleyebilir. Kar genç deniz buzu üzerine düşerse, yalıtım tabakası ısının denizden buz yoluyla atmosfere ve dolayısıyla buzun donma noktasının altından taşınmasını yavaşlatır. Yüzeylerinde kar olan buz kütleleri, sonuç olarak çıplak buzdan çok daha yavaş büyür. Dünyanın pek çok bölgesinde, özellikle de yüksek Arktik bölgesinde, kar aynı zamanda önemli bir su rezervuarıdır.
Kuzey Kutbu’nda kar, yılda dokuz aya kadar geniş arazileri kaplar. Kar tabakasının kalınlığı ve kalış süresi öncelikle hava sıcaklığına ve yağış miktarına bağlıdır. Bu nedenle araştırmacılar, küresel kar durumunun iklim değişikliğinin bir sonucu olarak temelden ve çok farklı şekillerde değişeceğini varsayıyorlar. Gelişimi tam olarak izleyebilmek için bilim adamları üç kar parametresi kaydetti: karla kaplı alanın büyüklüğü, kalış süresi, yani kar mevsiminin uzunluğu ve sözde su eşdeğeri – karda depolanan su miktarı.
Her ne kadar bireysel parametrelerde yıldan yıla büyük farklılıklar olsa da, Kuzey Kutbu’ndaki bilim adamları gelecekte yoğunlaşacak bazı önemli eğilimleri gözlemliyorlar
Artan hava sıcaklığına tepki olarak, bugün hala karla kaplı alan küçülüyor, çünkü kar 15 yıl öncesine göre daha az bölgede yağıyor. Ek olarak, kuzey yarım küredeki kar erimesi artık yılın çok daha erken saatlerinde başlıyor ve çok daha geniş alanları etkiliyor – özellikle Kuzey Kutbu’nda. 1967’den 2012’ye kadar olan dönemde, kuzey yarımkürede hala karla kaplı arazi alanları Haziran ayında ortalama yüzde 53 oranında azaldı. Bu, Kuzey Kutbu’nun geniş bölgelerinin bile yıl boyunca daha uzun süre karsız kaldığı ve bu nedenle güneş radyasyonunu yansıtamayacağı anlamına gelir. Bu eğilim, daha fazla gelişmeyle de doğrulanmaktadır: Kuzey yarımkürede kar mevsiminin uzunluğu, 1972/73 kışından bu yana ortalama 5 civarında olmuştur. Her on yılda 3 gün çıkarılır. Kuzey Avrupa ve Asya’da düşüş on yılda 12.6 gün bile.
Sibirya’da daha fazla kar
Kuzey Avrupa ve Asya’da, şu anda geçmişte olduğundan çok daha fazla kar var. Bu gelişme esas olarak Sibirya permafrostunun sıcaklığını etkiler. Yavaş yükselir çünkü büyüyen kar örtüsü, kışın zeminin donmasını engeller.
Deniz buzu üzerinde daha az kar
Arktik deniz buzundaki kar örtüsü azalıyor. Bu eğilim, deniz buzunun bu günlerde ancak yıl içinde çok daha geç oluşmuş olmasından kaynaklanmaktadır. Sonuç olarak, sonbaharda düşen kar artık eskisi gibi genç deniz buzu üzerinde değil, açık okyanusta biter ve genç deniz buzu için yansıtıcı bir katman olarak kaybolur. Kar derinliği ölçümleri, genç deniz buzunun artık eskisinden daha ince bir kar örtüsüne sahip olduğunu gösteriyor. Bu, koruyucu tabakanın ilkbaharda daha hızlı eridiği anlamına gelir, bu da deniz buzunun daha erken doğrudan güneş ışığına maruz kalması anlamına gelir. Sonuçlar açık: deniz buzu daha erken eriyor, okyanusun ısınması için daha fazla zaman var, bu da buz oluşumunun sonbaharda daha da yavaşladığı anlamına geliyor.
Yağmur ve kar değişimi
Küresel ısınma sırasında, kutup kışı boyunca ani termal yükselmeler ve erime dönemleri olasılığı artmaktadır. Yağışlar daha sonra genellikle yağmur şeklinde düşer, bu da kar paketinin fiziksel özelliklerini ve tekrarlanan erimeleri değiştirir.
İklim modellemesine göre, daha sıcak bir dünyada kar koşulları önemli ölçüde değişecek. Alaska ve İskandinavya gibi kıyı bölgelerinde, kar örtüsü ve kar miktarı önemli ölçüde azalacaktır. Kuzey Kutbu boyunca kar mevsiminin uzunluğu da azalacak. Sadece Kuzey Kutbu’nun birkaç bölgesinde – özellikle Sibirya’da daha fazla kar yağacak. Daha kalın kar örtüsüne bir tepki olarak, bu bölgelerde toprak sıcaklığı da yükselecek ve daha önce kalıcı olarak donmuş toprak daha derinlere kadar eriyecektir. Bu nedenle bitkilerin kışın hayatta kalma şansı daha yüksektir, bu nedenle araştırmacılar Sibirya tundrasının bitki örtüsünün gelecekte daha iyi büyüyeceğini varsaymaktadır.
Karibu, ren geyiği ve misk öküzü gibi otçul memelileri daha zor zamanlar bekliyor çünkü kışın daha sık yağmur yağacak. Yağmur kar üzerine düşerse, hayvanların genellikle büyük bir çabayla geçebilecekleri bir buz tabakası oluşur. Kar örtüsündeki birkaç kat buz, hayvanların kış yemlerini almasını tamamen engeller. Kışın kısa süreli ısı düşer ve buna bağlı yağmur da bitki örtüsüne zarar verebilir.
Yüksek Arktik’teki su döngüsü de değişecek. Bilim adamları, önemli kar kümelerinin ilkbaharda tamamen eridiğini ve yazın su rezervuarlarının olmadığını zaten gözlemliyorlar. Bu gelişme, etkilenen bölgelerde yaz kuraklığını artıracak ve yönlendirecektir. Sibirya’da ise, kar miktarı arttığı ve erime her zamankinden daha hızlı gerçekleştiği için ilkbaharda nehirler kıyılarını daha sık taşıyor. Kuzey Kutbu’ndaki kar koşulları, iklim değişikliği sürecinde temelden değişiyor ve iklim, ekosistemler ve insanlar için kalıcı değişikliklere neden oluyor.
Deniz buzu yol veriyor
Kutup bölgelerinin deniz buzu yüzeyleri iklim değişikliklerine son derece duyarlıdır. Deniz buzu büyürse, bu gelişme gezegenin soğumasına işaret ediyor. Öte yandan buz yüzeyleri küçülürse, bu küresel ısınmaya işaret ediyor. İklim araştırması aynı zamanda deniz buzuna da odaklanıyor çünkü dünyanın iklim sisteminde önemli bir rol oynuyor. Deniz buzunun okyanusu oluşturduğu veya kapladığı yerde, üç şey olur:
Deniz buzu, gelen güneş radyasyonunu yansıtır ve bu şekilde dünyanın yüzeyini soğutur.
Deniz buzu, oluştukça tuzlu su salgılayarak su kütlelerinin devrilme hareketini uyarır, bu da alttaki su kütlelerinin yoğunluğunu arttırır ve batmaları için onları ağırlaştırır.
Deniz buzu yalıtkan bir örtü olarak, okyanus ile atmosfer arasındaki gaz ve ısı alışverişini yavaşlatır ve rüzgarın okyanusun daha derin katmanlarından gelen ısıyı yüzey suyu ile karıştırmasını önler.
Bu nedenle, deniz buzu örtüsündeki bölgesel değişiklikler, yalnızca yerel olarak değil, aynı zamanda küresel düzeyde de etkiye sahiptir; bunlar, genişliğini ve karmaşıklığını henüz tam olarak anlamadığı çok sayıda müteakip süreci tetikler.
Arktik deniz buzu, 1979’dan beri uydular tarafından ölçülüyor. En az yüzde 15’lik bir buz konsantrasyonuna sahip tüm deniz bölgeleri, deniz buzu ile kaplı alan olarak kabul edilir. Bu, deniz buzunun su yüzeyinin en az yüzde 15’inde sürüklenmesi gerektiği anlamına gelir. Deniz buzu ile kaplı alanın boyutu mevsimlere göre değişiklik göstermektedir. Mart ayındaki arktik kışın sonunda, deniz buzu örtüsü genellikle Eylül ayındaki yaz sonuna göre iki ila üç kat daha büyüktür. Bu nedenle her iki ayda da bilim adamları deniz buzunun boyutuna özel bir ilgiyle bakıyorlar. Kışın maksimum genişlik ve yazın en küçük buz yüzeyi, deniz buzunun gelişiminin okunabileceği önemli parametrelerdir – ve bu, Kuzey Kutbu’nda sürekli olarak olumsuzdur.
Kuzey Kutbu’nda artan hava ve su sıcaklıklarının bir sonucu olarak, deniz buzunun kapsamı son kırk yılda yüzde 30’dan fazla azaldı. Bu düşüş sadece her mevsimde değil, Arktik Okyanusu’nun tüm bölgelerinde hissedilebilir, ancak yazın kışın neredeyse iki katıdır. Buzun büyük ölçekli erimesi, esas olarak ilkbahar ve yaz aylarında meydana gelen sıcaklık değişimlerinden kaynaklanmaktadır. Erime mevsimi artık yıl içinde biraz daha erken başlıyor, ancak çok geç bitiyor. Başka bir deyişle, erime mevsimi fark edilir derecede daha uzundur – on yılda beş gün. Arktik Okyanusu’nun bazı marjinal denizlerinde, deniz buzu şimdi on yıl öncesine göre on bir gün daha uzun süre eriyor.
Geçtiğimiz on iki yazda (2007’den 2018’e) buz örtüsü o kadar küçüldü ki bu yıllar olumsuz rekorlar listesinin ilk 12’sini oluşturdu. Rakamlarla ifade edildi: Eylül ayındaki Arktik deniz buzunun kapsamı şu anda her on yılda yüzde 12,8 azalmaktadır. 1997’den 2014’e kadar olan dönemde bu, yılda 130.000 kilometre karelik kayba karşılık geliyordu. Sonuç olarak, Arktik Okyanusu her yıl ortalama olarak Yunanistan büyüklüğünde bir buz tabakasını kaybetti. Eylül 2018’de kalan alan 4,59 milyon kilometre kareydi.
Kuzey Kutbu’ndaki deniz buzu örtüsünün küçülmesi, son otuz yılda dünya yüzeyinde görülen en göze çarpan değişikliklerden biridir. Aslında bilim adamları, kışın küresel ısınma nedeniyle Kuzey Kutbu’nun artık bir zamanlar olduğu gibi aşırı buz dünyasına dönüşmeyeceğini söyleyecek kadar ileri gidiyorlar. Deniz buzu söz konusu olduğunda, bu ifade kesinlikle doğrudur, çünkü Arktik Okyanusu’nun beyaz buz örtüsü sadece küçülmekle kalmıyor, aynı zamanda önemli ölçüde inceliyor ve buzu geçmişe göre çok daha genç.
Araştırmacılar 1985 yılında Kuzey Kutbu deniz buzunun kalınlığını ve dolayısıyla yaşını ölçmeye başladığında, deniz buzunun Mart ayında zirveye ulaştığı 2,54 milyon kilometre kare veya buz yüzeyinin yüzde 16’sı “çok yıllık buz” kategorisine girdi. Bu, bu buzun dört yazdan fazla sürdüğü ve buna bağlı olarak dört veya beş metre kalınlığa ulaştığı anlamına geliyor. Aynı zamanda 2018’de, çok yıllı buzun oranı yalnızca 130.000 kilometre kareyi ve dolayısıyla buz yüzeyinin yüzde 0,9’unu oluşturdu. Yani, kalın, çok yıllık buzun alanı 33 yılda yüzde 95 azaldı. Arktik deniz buzunun çoğu veya daha doğrusu yüzde 77’si bugün bir kıştan daha yaşlı değil.
Dünya gözlem uydusu CryoSat-2’den alınan ölçümler, Arktik deniz buzunun 2017/2018 kışının sonunda ortalama 2,14 metre kalınlığında olduğunu gösteriyor. Ancak, uydu yalnızca 2010 yılından beri kullanıldığından, deniz buzu kalınlığının uzun vadeli karşılaştırmaları henüz mümkün değil. Önceki ölçüm dönemindeki buz kalınlığı aralığı Nisan ayında 2,03 ile 2,29 metre arasındaydı. Bu nedenle 2017/2018 kışı ortada. Bununla birlikte, Arktik deniz buzunun görüntüsü temelden değişti. Çok mevsimi olan ve birkaç metre kalınlığındaki neredeyse aşılmaz buz örtüsü yerine, şimdi Arktik Okyanusu’nda kırılgan, ince bir buz tabakası yüzüyor.
İnce buz tabakası yalnızca yükselen hava ve su sıcaklıklarına çok daha hassas bir şekilde tepki vermez. Rüzgar ve dalgalar da onları daha kolay parçalayabilir – daha önce Antarktika’dan daha tanıdık gelen bir olay. Ancak bu arada araştırmacılar, Kuzey Kutbu’ndaki deniz buzu üzerindeki rüzgar ve dalgaların yıkıcı etkilerini de gözlemliyorlar.
Örneğin Eylül 2009’da bilim adamları, açık denizde biriken dalgaların 250 kilometreye kadar buz örtüsüne nasıl göç ettiğine ve yaklaşık bir kilometre uzunluğundaki kalın, çok yıllık keselerin yalnızca 100-150 metre boyutlarında daha küçük parçalara bölündüğüne tanık oldular. Bu parçalanma, buzu daha çevik hale getirdi ve sonuç olarak muhtemelen daha hızlı eridi. Genç deniz buzunun artık Arktik Okyanusu’ndaki pankek buzundan daha sık sürüklendiği gözlemi, rüzgarın gelişme özgürlüğünün artmasından bahsediyor. Bu dalga şeklindeki dondurma tabakları geçmişte esas olarak Antarktika’dan biliniyordu. Orada, Güney Okyanusu üzerindeki rüzgar, dalgaları biriktirmek için her zaman yeterli alan ve buzsuz su yüzeyleri bulur. daha sonra taze oluşturulmuş buz parçalarını ve iğneleri kıyı bölgesinde krep haline getiren. Arktik Okyanusu’nda ise bu açık su kütleleri şimdiye kadar yoktu. Ancak bu arada, araştırmacılar, özellikle batı Kuzey Kutbu’ndaki kutup sularındaki kış keşiflerinde bu göze çarpan buz türünü giderek daha sık keşfediyorlar. Örneğin Beaufort Denizi ve Çukçi Denizi’nde deniz, buz gözlemlerinin başladığı zamandan bir ay sonra donuyor. Sonuç olarak, rüzgar denizi hareket ettirmek için yeterli alana ve fırsata sahiptir. Ancak bu arada araştırmacılar, Kuzey Kutbu sularındaki kış keşiflerinde, özellikle de Batı Kuzey Kutbu’ndaki bu göze çarpan buz türü üzerinde giderek daha sık keşfediyorlar. Örneğin Beaufort Denizi ve Çukçi Denizi’nde deniz, buz gözlemlerinin başladığı zamandan bir ay sonra donuyor. Sonuç olarak, rüzgar denizi hareket ettirmek için yeterli alana ve fırsata sahiptir. Ancak bu arada araştırmacılar, Kuzey Kutbu sularındaki kış keşiflerinde, özellikle de Batı Kuzey Kutbu’ndaki bu göze çarpan buz türü üzerinde giderek daha sık keşfediyorlar. Örneğin Beaufort Denizi ve Çukçi Denizi’nde deniz, buz gözlemlerinin başladığı zamandan bir ay sonra donuyor. Sonuç olarak, rüzgar denizi hareket ettirmek için yeterli alana ve fırsata sahiptir.
Ve bir başka gelişme yeni: genç, daha ince ve dolayısıyla daha hafif deniz buzu Kuzey Kutbu boyunca bazen eski, ağır buz kütlesinden daha hızlı sürükleniyor. Bunun bir nedeni rüzgarın önündeki buzu itmek için daha az güce ihtiyaç duyması olabilir. Bununla birlikte, başka etkileyen faktörler de olmalıdır, çünkü rüzgar hızı ve yönü tek başına buz göçünü tam olarak açıklamak için yeterli değildir.
Arktik deniz buzu gelecekte sadece kışın mı?
Deniz buzu örtüsündeki çatlakların açıldığı, polinaların ortaya çıktığı veya deniz buzunun geniş bir alanda eridiği yerlerde, okyanus ve atmosfer doğrudan birbiriyle temas eder. Isı değiştirilebilir, su buharlaşabilir ve rüzgar denizi karıştırabilir. Bu nedenle bilim adamları, Arktik Okyanusu’nun mevcut sistemindeki itici güçlerin gelecekte en azından yaz aylarında değişeceğini varsayıyorlar. Deniz buzu oluşumu sırasında, su kütlelerinin tuzluluk ve sıcaklığı şimdiye kadar nereye göç ettiklerini veya nasıl katmanlandıklarını termohalin sirkülasyonu belirledi, ancak gelecekte rüzgar buzsuz zamanlarda daha büyük bir rol oynayacak. Üst su katmanlarını daha sık karıştıracak, En azından ilkbahar ve sonbahar geçiş dönemlerinde yüzey akımlarını hızlandırın ve atmosferle ısı alışverişini artırın. Ancak kışın deniz buzu yeniden yayıldığında rüzgarın etkisi tekrar azalacaktır.
Gelecekte Arktik Okyanusu’nda deniz buzunun oluşmaya devam edeceğinden kimse şüphe duymuyor. Bununla birlikte, mevsimsel deniz buzu genişlemeleri arasındaki mevsimsel farklılıklar artacaktır. Arktik Okyanusu’nun geniş alanları kışın donacak, ancak önümüzdeki yaz ortaya çıkan buz örtüsü yeniden büyük ölçüde eriyecek. Sonuç olarak, Arktik Okyanusu’ndaki mevsimsel deniz buzu koşulları, gelecekte Güney Okyanusu’ndakilere benzer olacaktır.
