Nawet w optymistycznych prognozach strefy peryglacjalne na progu nieodwracalnych zmian

Około jednej czwartej powierzchni lądowej Ziemi składa się z obszarów określanych jako strefy peryglacjalne, które znajdują się na skrajach regionów lodowcowych, głównie na dalekiej północy i na dalekim południu oraz na dużych wysokościach. Te środowiska, w których zachodzą wywoływane przez mróz i kontrolowane wieczną zmarzliną procesy na powierzchniach lądowych (LSP) mają istotne znaczenie dla kriosfery. Naukowcy doszli jednak niedawno do wniosku, że nawet według bardziej optymistycznych szacunków przyszłych emisji dwutlenku węgla, strefy peryglacjalne zmniejszą się istotnie do roku 2050 i niemalże znikną do roku 2100.

Jak czytamy w artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Communications środowiska peryglacjalne już uległy znacznemu przeobrażeniu z powodu zmiany klimatu, a mianowicie nastąpiła recesja lodowców, rozprzestrzenienie się krzewów w tundrze alpejskiej i zmiana reżimów termiczno-hydrologicznych wiecznej zmarzliny. Co istotne, prócz wywierania wpływu na krajobrazy i bioróżnorodność, zmiany warunków gruntowych mogą także wywołać zjawisko określane mianem „klimatycznego sprzężenia zwrotnego”. Zależne systemy, takie jak współczynnik odbicia powierzchni gruntu (światło odbite przez śnieg i lód), mogą uruchomić procesy intensyfikujące lub osłabiające skutki zmiany klimatu.

Badanie obecnego i przyszłego klimatu peryglacjalnego

Naukowcy zaangażowani w te badania, finansowani częściowo ze środków unijnej inicjatywy HELIX (High-End cLimate Impacts and eXtremes), przeanalizowali w szczególności cztery procesy zachodzące w strefach peryglacjalnych. W swoich pracach wykorzystywali dane pozyskane za pomocą teledetekcji i określone ilościowo w terenie na niespotykaną dotychczas skalę, aby zbadać właściwości aktywnych powierzchni w zakresie krioturbacji, geliflukcji, niwacji i powstawania kopców torfu w wiecznej zmarzlinie na wysokich szerokościach Półwyspu Fennoskandzkiego o powierzchni ok. 78 000 km2.

Stwierdzili, że brak głębokiej wiecznej zmarzliny, w odróżnieniu od porównywalnych regionów, takich jak kanadyjska Wysoka Arktyka, oznacza, że zmiany LSP nastąpią prawdopodobnie szybko. Wskazują, że przemiany w tym regionie odzwierciedlają także prawdopodobne zmiany w krajobrazach o podobnej wrażliwości na wysokich szerokościach geograficznych, gdzie znajdują się obszary nieciągłej lub izolowanej wiecznej zmarzliny, w tym na rozległych częściach Kanady i Rosji między 55 a 70° szerokości geograficznej północnej. Zespół przeanalizował LSP za pomocą techniki modelowania, która opiera się na algorytmach statystycznych do śledzenia występowania zmiennych klimatycznych, takich jak stopniodni zamarzania i odtajania, opady wody i śniegu, lokalna topografia i cechy charakterystyczne gleby.

Po ustaleniu poziomu bazowego rozmieszczenia stref klimatycznych w latach 1981–2010, naukowcy opracowali klimatyczne prognozy stężeń gazów cieplarnianych w oparciu o trzy scenariusze RCP (Representative Concentration Pathway) w dwóch okresach (2040–2069 oraz 2070–2099).

Doszli do wniosku, że aktualny zasięg klimatu peryglacjalnego ulegnie skurczeniu na badanym obszarze a pod koniec tego stulecia aktywne peryglacjalne LSP będą zachodzić wyłącznie na dużych wysokościach nad poziomem morza. Co niezwykle niepokojące, jak informuje członek zespołu, dr Juha Aalto z Uniwersytetu Helsińskiego i Fińskiego Instytutu Meteorologicznego: „Wyniki sugerują, że można spodziewać się głębokich zmian w aktualnych strefach peryglacjalnych, niezależnie od strategii łagodzenia zmiany klimatu”.

Wypowiadając się na temat implikacji poczynionych ustaleń, dr Aalto stwierdził: „Nasze wyniki sygnalizują istotne zmiany w cyklu życia roślin w Europie Północnej. Wiele rzadkich gatunków może się utrzymać jedynie na obszarach, na których panują intensywne mrozy lub zalega długo utrzymująca się warstwa śniegowa, a zatem zniknięcie tego typu unikatowych środowisk zmniejszy bioróżnorodność”. Wskazuje to na istotny aspekt działań łagodzących odnoszący się do ustalenia realistycznych oczekiwań opartych na dowodach.

Więcej informacji:
strona projektu w serwisie CORDIS