Чем отличаются ледник, ледяной щит и морской лед?

В любое время и в любое время года различные формы льда, включая ледники, ледяные щиты и морской лед, покрывают около 10% земной суши и водной поверхности. Это хорошо, поскольку изменение климата бессердечно напоминает нам, что эти замерзшие ландшафты играют жизненно важную роль в глобальном климате Земли. Здесь мы исследуем, как конкретно выглядит эта роль для каждой из основных форм льда. (1)

Определения ледяных форм

Ледники, ледяные щиты и морской лед являются частью криосферы Земли – участков земли, где вода находится в твердой форме.

Ледники

Ледники представляют собой поля наземного льда, которые образуются, когда многолетние скопления снега сжимаются в течение ста и более лет, образуя массивные слои льда. На самом деле они настолько массивны, что двигаются под собственным весом, текут вниз по склону, как очень медленная река. Однако, если бы вы этого не знали, то, скорее всего, никогда бы этого не заметили. Большинство ледников ползут с такой черепашьей скоростью (например, 30 сантиметров в день), что их движение невозможно обнаружить невооруженным глазом. (2)

Хотя сегодняшние ледники существуют со времен последнего ледникового периода (эпохи плейстоцена), когда лед покрывал около 32% суши и 30% океанов, с тех пор они значительно сократились. Эти формы льда в настоящее время ограничены регионами, где зимой выпадает много снега, а летом прохладно, например, на Аляске, в канадской Арктике, Антарктиде и Гренландии. (3, 4)

Ледники не только ежегодно привлекают миллионы посетителей в эти места (вспомните Национальный парк Глейшер в Монтане, США); они также служат основным ресурсом пресной воды. Их талая вода попадает в ручьи и озера, которые затем используются для орошения сельскохозяйственных культур. Ледники также обеспечивают питьевой водой людей, живущих в горном, но засушливом климате. Например, в Южной Америке, ледник Туни в Боливии обеспечивает не менее 20% годового водоснабжения жителей Ла-Паса. (5)

Ледяные щиты

Если ледниковый лед покрывает территорию площадью более 50 000 квадратных километров, он называется ледяным щитом. (6)

Различные названия ледяных щитов:

Ледяные щиты имеют разные названия в зависимости от их характеристик. Например, некоторые из ледяных щитов наименьшего размера называются «ледяными шапками». Если ледяной щит простирается над водой, он известен как «шельфовый ледник». И если от шельфового ледника откалывается кусок, то рождается пресловутый «айсберг».

Хотя ледяные щиты напоминают заснеженную землю, они не образуются из единого снежного покрова. Они состоят из бесчисленных слоев снега и льда, которые накапливались тысячи лет. В течение последнего ледникового периода ледяные щиты покрывали Северную Америку, северную Европу и оконечность Южной Америки. Однако сегодня их всего два: Гренландия и Антарктический ледяной щит. Вместе эта пара содержит 99% пресноводного льда Земли. (6)

Ледяные щиты также хранят огромное количество углекислого газа и метана, удерживая эти парниковые газы от попадания в атмосферу, где они в противном случае способствовали бы глобальному потеплению. (Только в антарктическом ледяном щите хранится около 20 000 миллиардов тонн углерода.) (7)

Морской лед

В отличие от ледников и ледяных щитов, которые формируются на суше, морской лед – замерзшая океанская вода – формируется, растет и тает в океане. Кроме того, в отличие от своих родственных форм льда, протяженность морского льда меняется ежегодно, расширяясь зимой и несколько уменьшаясь каждое лето.

Помимо того, что морской лед является важной средой обитания для арктических животных, в том числе белых медведей, тюленей и моржей, морской лед помогает регулировать наш глобальный климат. Его яркая поверхность (высокое альбедо) отражает примерно 80% солнечного света, что помогает поддерживать прохладу в полярных регионах, где он находится. (8, 9)

Как изменение климата влияет на эти ледяные формы

Точно так же, как кубики льда в конце концов уступают солнцу в жаркий летний день, мировой лед отступает в ответ на глобальное потепление.

На момент написания этой статьи с 1994 года каждый год теряется около 400 миллиардов тонн ледникового льда; Антарктический и Гренландский ледяные щиты теряют массу со скоростью 152 и 276 миллиардов тонн в год, соответственно; и 99% самого старого и самого толстого морского льда в Арктике были потеряны из-за глобального потепления. Это таяние не только само по себе является серьезным недостатком, но и негативно влияет на окружающую среду в целом. (10, 11, 12)

Потеря льда способствует большему потеплению

Одним из последствий потери глобального льда является то, что ученые называют «петлей обратной связи лед-альбедо». Поскольку лед и снег обладают большей отражательной способностью (имеют более высокое альбедо), чем поверхности земли или воды, по мере сокращения глобального ледяного покрова отражательная способность поверхности Земли также уменьшается, а это означает, что эти недавно обнаруженные более темные поверхности поглощают больше поступающей солнечной радиации (солнечного света). Поскольку эти более темные поверхности поглощают больше солнечного света и тепла, их присутствие еще больше способствует потеплению. (13)

Талая вода способствует повышению уровня моря

Тающие ледники и ледяные щиты создают дополнительную проблему: повышение уровня моря. Поскольку вода, которую они содержат, обычно хранится на суше, сток с ледников и таяние значительно увеличивает количество воды в Мировом океане. И подобно переполненной ванне, когда слишком много воды наливается в слишком маленькую чашу, вода затопляет окружающую среду.

Ученые из Национального центра данных по снегу и льду (NSIDC) подсчитали, что, если Гренландский и Антарктический ледяные щиты полностью растают, глобальный уровень моря поднимется на 6 метров и 60 метров, соответственно. (6)

Избыточное количество пресной воды дестабилизирует наши океаны

Сток от таяния льда также способствует разбавлению или «опреснению» соленой воды океана. В 2021 году появились новости о том, что атлантическая меридиональная циркуляция (AMOC) – океанский конвейер, ответственный за перенос теплой воды из тропиков на север в северную часть Атлантического океана – была самой слабой за более чем тысячу лет, вероятно, из-за притока пресной воды от тающих ледяных щитов и морского льда. Проблема связана с тем, что пресная вода имеет меньшую плотность, чем соленая; из-за этого водные потоки имеют тенденцию не погружаться, и, не погружаясь, AMOC перестает циркулировать. (14, 15)

Treehugger