Americké Národní centrum pro data o sněhu a ledu (NSIDC) v coloradském Boulderu vydává každý měsíc zprávu o stavu ledové pokrývky plovoucí v chladných vodách kolem severního pólu. Pro ty, co tyto kusé informace pravidelně sledují, není žádnou novinkou, že letos v červenci jsme mohli být svědky rekordně malé pokrývky arktického ledu, přičemž data sahají až k prvním satelitním pozorováním na konci sedmdesátých let 20. století. A to máme do konce léta ještě několik měsíců. Arktický mořský led typicky taje až do půlky září, kdy se na daleký sever začínají opět vracet temné noci a nízké teploty, a ledová pokrývka se tak může zase rozšiřovat. Sice ještě s jistotou nevíme, zda bude zářijové roční minimum historicky nejnižší, ale vše nasvědčuje tomu, že možná předčí historické minimum z roku 2012, anebo se mu aspoň vyrovná. Výzkumník NASA Nathan Kurtz, který provedl letecký průzkum ledové pokrývky na začátku července, mi nedávno řekl: „Pro arktickou oblast to byl skutečně velmi teplý rok.“
Mořský a pevninský led
Vědci a vědkyně studující arktický led se obvykle dělí na dva profesní tábory. První sestává z těch věnujících se pevninskému ledovému příkrovu, který se nachází v horských ledovcích severní Kanady a Evropy nebo se drží na obrovských ledových plochách pokrývajících přibližně 80 procent Grónska. Jejich výzkum má jednoznačný, praktický důvod – jak teploty v atmosféře postupně stoupají, arktické ledovce se tříští a tají, čímž se dostává voda z pevniny do oceánů a hladiny moří postupně stoupají. Kdyby roztála jen třetina ledu pokrývajícího Grónsko, mořská hladina by stoupla o více než dva metry. Data, jež tito výzkumníci a výzkumnice sbírají, pomáhají upřesňovat počítačové modely, pomocí nichž lze předvídat rychlost stoupání mořské hladiny během příštího století.
Co nastane, až arktický led roztaje ještě víc? Naposledy byla Arktida bez ledu nejspíš před 125 tisíci lety.
Studium mořského ledu je však zcela odlišná záležitost. Technicky vzato jde o zkoumání ledu, jenž „roste“ na povrchu rozlehlých ploch slané vody, které jsou dlouhodobě vystaveny extrémnímu chladu. Oceánografové popisují tento proces často enigmatickým slovníkem. Mořský led vzniká z malých, třímilimetrových jehlicovitých krystalů zvaných frazil. V závislosti na mořských podmínkách se frazil promění buď na „palačinkový led“ nebo do podoby „mastného ledu“ (termíny vystihující jejich fyzickou podobu) a časem se sloučí do tlustých plovoucích mas. Zatímco naše planeta zažívala v posledních letech nejteplejší zaznamenané roční teploty, pokrývka mořského ledu kolem Antarktidy se zvýšila, nejspíš z důvodů přirozené proměnlivosti klimatu. Zato led pokrývající severní pól a přilehlá území Arktidy rapidně ustupoval. V dubnu jsem doprovázel skupinu vědců na jejich cestě do severovýchodního Grónska. Když jsme se blížili k pobřeží, všichni byli přilepeni k okénkům letadla a kilometr po kilometru sledovali ubíhající temné moře. Jen o pár dekád zpátky ho pokrývala bílá zamrzlá masa. Čtverhranné desky plujícího mořského ledu se objevily, až když jsme byli skoro u pevniny, jako tenká studená krusta obepínající Grónské pobřeží. „Kam se poděl všechen led?“ ptal se John Woods, projektový manažer NASA.
Tento fenomén vědci a vědkyně nazývají „arktická amplifikace“. Neoficiální způsob, jak tuto amplifikaci měřit, poskytují stovky let staré lodní deníky námořních kapitánů, kteří si psali podrobné zápisky během doby, kdy severský led mohl uvěznit loď na několik měsíců a kdy tlak kolidujících ledových ker mohl rozlousknout i zpevněný kýl lodě jako skořápku ořechu. Teď už například víme, že arktický led poblíž Sibiře, který v roce 1879 fatálně uvěznil americkou loď USS Jeannette (téma nového bestselleru od Hamptona Sidese), už není nebezpečný – dnes tady totiž nalezneme otevřené vody bez stopy ledu. Taky víme, že takzvaný severozápadní průjezd, zrádná, ledem zatarasená cesta z Atlantiku do Pacifiku přes severní Kanadu, je dnes zcela průchodný. V srpnu se jí proplaví první komerční plavidlo – dvěstěpadesátimetrová Crystal Serenity, luxusní zámořská loď s tisícovkou výletníků a výletnic na palubě. Za tohle privilegium si každý z nich zaplatil 22 tisíc dolarů a plavba se vyprodala během tří týdnů.
Nejlepší způsob, jak měřit úbytek mořského ledu, samozřejmě skýtají letecká a satelitní pozorování. Jaquelin Richter-Menge z laboratoře výzkumu studených končin amerického Vojenského sboru inženýrů v New Hampshiru mi řekla, že „průměrná rychlost ubývání mořského ledu je přibližně 13 procent za desetiletí“ od roku 1979. Existuje však i jiný způsob, jak si celou situaci ilustrovat. „Za posledních třicet let Arktida ztratila přibližně 50 procent své mořské ledové pokrývky, což je přibližně polovina kontinentální rozlohy Spojených států, a led, který zůstal, se ztenčil, čímž ubývá i na objemu ledu. Když se vezme v potaz i tloušťka ledu, roztály už nejspíš až dvě třetiny,“ řekla mi Jennifer Francisová, vědkyně z Rutgers University. „Tohle je tak trochu příběh bez dobrých zpráv,“ dodala.
Atmosférické bloky a tání ledu
V obrovských a chaotických klimatických systémech, které ovládají naši atmosféru a oceány, je pochopení toho, jak jedna změna – zmenšený rozsah mořského ledu – ovlivňuje místa a lidi tisíce kilometrů daleko, tak neskutečně složité, že namáhá i ty nejsofistikovanější superpočítače. Nicméně pochopení toho, co znamená fakt, že vstupujeme do doby nových minim rozsahu mořského ledu, je jedním z největších současných vědeckých úkolů. Mořský led, který vzniká z oceánu jako takového, nemá – na rozdíl od ledu pevninského – přímý vliv na mořské hladiny, takže jeho tání nepředstavuje riziko pobřežních povodní. Na druhou stranu několik nedávných vědeckých článku představilo hypotézu, že ústup mořského ledu může mít vliv na mnoho dalších jevů, například na úroveň ledové pokrývky na grónské pevnině nebo na bouřky na severovýchodě Spojených států.
Zatímco led ustupuje a odhaluje mořskou hladinu pod ním, vzhled regionu se mění. Otevřená mořská hladina snižuje odrazivost Arktidy, což znamená, že tmavá plocha vstřebává více solární energie a tím pádem se jí vrací méně do vesmíru. Vzniká tak zpětná smyčka. Víc mořského ledu se ztrácí, oceán vstřebává víc energie, a to může vést k vyšším teplotám a ztenčujícímu se ledu v následujícím roce. Tento proces se může opakovat do té doby, než amplifikace zanechá v létě veškerou oblast zcela bez ledu.
Poslední rok se vědci začali zajímat o to, jestli změny v mořském ledu neovlivňují i vlhkost vzduchu a atmosférické podmínky v regionu. Jennifer Francisová upozorňuje na spojitost mezi snížením množství mořského ledu a častějším výskytem atmosférických „bloků“, tedy povětrnostních podmínek, které na nezvykle dlouhou dobu přitahují teplý vzduch do severních končin. „Když se blok dostane do určitého místa, může přinést hodně tepla a vlhka na některou ze stran Grónska, což následně může způsobit tání ledu,“ řekla mi. „Právě to se stalo letos na jaře. Objevil se obrovský blok, který vynesl hodně teplého vzduchu nad grónský ledový příkrov.“ Velké části Grónska, které podle nedávné studie ztratily během let 2011 až 2014 bilion tun ledu, tály letos nezvykle brzy. Nezvyklé teplo se objevilo znovu v červnu, když jsem letos podruhé navštívil Grónsko. V hlavním městě Nuuku bylo 9. června 24 stupňů Celsia, což je 17 stupňů nad průměrnou teplotou – bylo zde dokonce tepleji, než ten samý den v New Yorku.
Bezútěšná budoucnost
Nedávný článek od Marca Tedesca z observatoře Lamont-Doherty na Kolumbijské univerzitě vcelku souhlasí s hypotézou Francisové, že změny na severu Arktidy drasticky mění počasí daleko na jihu. Tedesco poukazuje na atmosférický blok, který v roce 2015 způsobil oteplení na severu Grónska, které odstartovalo rozsáhlé tání příkrovu. Za poslední tři roky jsem vedl s Tedescem několik rozhovorů – v jeho univerzitní učebně, u kávy v Manhattanu nebo na terase grónského hotelu s výhledem na zátoku plnou ledových ker. Tedesco nahlíží na Arktidu okem systémového inženýra. Sdělil mi, že se snaží „uzavřít smyčku“ a pospojovat extrémně složité interakce, které kontrolují klima severních končin: mořský led, atmosféru, cirkulaci oceánu a pozemní led. Myslí si, že už se blíží k cíli.
Tedesco tvrdí, že sice ještě neumíme kvantifikovat poměr mezi táním mořského a pozemního ledu, ale je nicméně přesvědčený, že období nezvyklého oteplování v Grónsku mohou spustit dominový efekt, který bude mít následky na mnoho dalších let. Například se ukázalo, že během teplých období taje horní vrstva grónského příkrovu, a protože voda je méně odrážlivá než led nebo sníh, a vstřebává tak více solární energie, zrychluje se tání v celém regionu. Přestože se voda znovu zmrazí, struktura ledových krystalů ledu se pozmění, a v budoucnu proto budou rychleji tát. „I takové teplé období, které ovlivní situaci jenom na pár týdnů, vytvoří v ledu ‚paměť‘, která ovlivní jeho chování na několik let dopředu,“ vysvětluje Tedesco. Vědecká disciplína, která se snaží zmapovat všechny tyto komplexní souvislosti je velice mladá: „Když se stane X a Y roztaje, co se stane se Z? Jde dokonce o tak mladý obor, že žádné z těchto zkoumaných spojitostí nebyly zahrnuty do modelů, které se pokoušejí předpovědět stoupání mořské hladiny na konci tohoto století. Mnohé však nasvědčuje tomu, že dopad arktického oteplování bude mít závažné a nečekané následky.
Francisová se domnívá, že některé z nedávných epizod extrémního počasí (například obrovské sněhové bouře v okolí Bostonu v roce 2015) byly způsobeny náhlými výkyvy v chování zemské atmosféry. Na svědomí je má mít fenomén, kterému říká „extrémní vlnění“. Takovéto vlnění může přivést do chladných končin nečekaně teplé počasí, anebo naopak chladné počasí do končin teplých. Francisová si ale není jistá, co nastane ve velkém měřítku, až arktický led roztaje ještě víc. Naposledy byla Arktida bez ledu nejspíš před 125 tisíci lety.
Marika Hollandová, vedoucí oddělení Národního centra pro atmosférický výzkum v Boulderu, tvrdí, že její modely nejsou schopné předpovědět přesný rok, kdy máme očekávat letní arktické moře zcela bez ledu. „Bude to někdy v polovině 21. století,“ říká „i když i to je nejisté, poněvadž musíme vždy počítat s jistou přirozenou proměnlivostí klimatického systému.“ Dodává však, že není žádný důvod domnívat se, že pokud budou globální hladiny oxidu uhličitého nadále stoupat, podaří se tento trend zvrátit. Ve všech jejích počítačových modelech jsou výsledky stejně bezútěšné: „Všechny nakonec směřují ke scénáři, v němž se s ledem nepočítá.“
Autor je novinář.
Z anglického originálu Does the Disappearance of Sea Ice Matter? publikovaného na stránkách deníku The New York Times přeložila Tereza Jarníková.