Поиск
x
Журнал №190, июль 2019
Журнал №70, июнь–август 2019
Это новый сайт National Geographic Россия. Пока мы работаем в режиме бета-тестирования.
Если у вас возникли сложности при работе с сайтом, напишите нам: new-ng@yasno.media
Жизнь планеты

Почему много снега – это плохо

Текст: Энди Айзаксен Фото: Ник Коббинг
27 января 2016
/upload/iblock/464/464d93c4af72783a5cae46cf7712a0d3.jpg
Норвежский исследовательский корабль «Ланс» дрейфует среди арктических льдов во время пятимесячной экспедиции 2015 года, совершая необычное путешествие из арктической зимы в лето. Февральское небо озаряется первыми проблесками – предвестниками приближающегося вместе с весной полярного дня.
Фото: Ник Коббинг
/upload/iblock/a83/a83f8525ac7333bbd1523e967069af4e.jpg
Начало марта. Ученые с исследовательского корабля «Ланс» прокопали лопатами метровый слой снега и выплавили проталину, чтобы взять образцы планктона и воды. Большинство экспедиций в Арктике проводится в весенне-летний период.
Фото: Ник Коббинг
/upload/iblock/fd6/fd6c846ad035510888bbaa7e3f7ac2a9.jpg
Следуя за ледоколом Норвежской береговой охраны, прокладывающим путь по разводью, исследовательский корабль «Ланс» добирается до 83-й параллели. Толстый многолетний лед в Арктике сменился более тонким – тем, что намерзает и тает в течение одного зимнего сезона.
Фото: Ник Коббинг
Арктические льды стремительно тают. Какое будущее уготовано нашей планете?
Белоснежные льды, покрывающие Северный полюс, вовсе не похожи на гладкую сплошную мантию, какую обычно изображают на картах. Скорее они напоминают гигантский пазл из находящихся в постоянном движении льдин, то и дело сталкивающихся друг с другом. Натиск мощных океанских течений и сильных ветров буквально разрывает их на части.

«За окном» февраль, я стою, дрожа от холода, на палубе норвежского исследовательского корабля «Ланс», движущегося по лабиринту разломов между льдинами. Вокруг – простирающаяся до самого горизонта белая пустыня. Стальной корпус корабля поскрипывает и подрагивает, протискиваясь между острыми кусками льда в поисках очередного плацдарма, на котором можно было бы закрепиться. Прежнее пристанище судна раскололось на части, так что теперь «Ланс» пытается подыскать новую льдину, чтобы вместе с ней продолжить дрейф по скованным холодом океанским просторам.

За последние сто лет Арктика сильно изменилась: средняя температура воздуха повысилась на три градуса Цельсия, что вдвое превосходит темпы роста этого показателя для всей планеты. Площадь ледового покрова Северного Ледовитого океана сокращается, покров этот становится все тоньше, больше напоминая не толстые многолетние льдины, а сезонный ледостав. Подобные процессы лишь ускоряют разогрев Арктики, получается замкнутый круг: белоснежную поверхность, хорошо отражающую солнечное тепло, сменяет темная океанская вода, сильнее нагревающаяся под лучами солнца, и в результате таяние льдов убыстряется. По мнению ученых, уже в 2040 году Арктика освободится ото льда настолько, что в летние месяцы можно будет добраться до самого Северного полюса по открытой воде.
/upload/iblock/551/551bbc13619bce274876fe86ca0e0768.jpg
Национальная библиотека Норвегии В 1890-х годах норвежский корабль «Фрам» три года дрейфовал в арктических льдах в надежде достичь Северного полюса. Уже в ближайшем будущем по свободному ото льда маршруту к Северному полюсу можно будет возить туристов.

Ледяная шапка на Северном полюсе охлаждает Землю, отражая солнечные лучи обратно в космос. Сокращение ледяного покрова неизбежно приведет к изменению климата на всей планете, хотя исследователи пока не в состоянии оценить масштаб этого эффекта. Чтобы строить точные прогнозы, нужно больше данных о распределении льда на поверхности океана и об их перемещениях.

«Экспедиции в Арктику организуются в основном летом, так что для этого времени года мы уже собрали достаточно информации, – рассказывает Гюннар Спреен, морской гляциолог из Норвежского полярного института. – Однако у нас практически нет данных для анализа процессов, происходящих зимой и весной».

В ходе планируемой пятимесячной экспедиции международная группа ученых будет исследовать причины и последствия сокращения ледяного покрова, отслеживая состояние льда на протяжении его природного цикла – от замерзания воды зимой до таяния летом. Вместе с фотографом Ником Коббингом мы добираемся до «Ланса» – сначала на ледоколе, потом на вертолете. Через несколько дней после нашего прибытия «Ланс» достигает 83-й параллели, держась чуть западнее от российской территории. Ученые наметили объект для исследований – огромную льдину шириной с полкилометра, состоящую в основном из однолетнего льда. Команда забивает в льдину несколько толстых металлических прутьев и с помощью прочных нейлоновых строп надежно привязывает к ней судно. Завершив необходимые приготовления, мы глушим основной двигатель и начинаем наш непредсказуемый дрейф по бескрайней ледяной пустыне, скрывающейся в кромешной темноте полярной ночи. На «Лансе» мы пробудем месяц. Тем временем ученые уже начинают обустраивать научный лагерь, расставляя палатки и укладывая кабель. Гюннар и его коллеги-физики, вооружившись лазерами, приступили к изучению льда. Они методично измеряют его толщину и фиксируют температуру снега на поверхности. Океанографы бурят скважину, чтобы собрать данные о состоянии воды и о морских течениях. Метеорологи возводят вышку с установленными наверху датчиками для получения информации о погоде и измерения уровня парниковых газов; биологи ищут подледные водоросли.

Уже через несколько недель солнце вернется в эти края, рассеяв тьму полярной ночи, – примутся таять льды, начнет пробуждаться огромная экосистема. А пока температура часто опускается ниже –30°C. Исследователям в таких условиях работать трудно: пальцы коченеют на морозе, кабели рвутся, а электроника то и дело выходит из строя. К тому же постоянно приходится быть начеку: вокруг бродят голодные белые медведи.

Еще в 2007 году Межправительственная группа экспертов по изменению климата (IPCC) предупреждала, что в течение следующего века последствия глобального потепления в Арктическом регионе «превзойдут прогнозируемые изменения в других районах Земли и окажут существенное влияние в планетарном масштабе». И вот, меньше чем через десятилетие, это предсказание начинает сбываться.

Ни один из районов планеты не пострадал от изменения климата так сильно, как Арктика. Многолетнемерзлые породы потихоньку тают, с каждым годом деревья завоевывают все новые северные территории, а кустарники и травы постепенно заселяют тундру. Популяции белых медведей, моржей и северных оленей неуклонно сокращаются. По словам океанографа Джеймса Оверленда из Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), «Арктика, словно лакмусовая бумажка, показывает всем нам, что изменение климата вполне реально».

С начала спутниковых наблюдений в 1979 году Арктика потеряла более половины своего ледового покрова. В сентябре 2012-го ледяная шапка была вполовину меньше среднего уровня 1980–1990-х годов. Максимального размера ледяная мантия достигает ближе к марту – этот показатель в последние годы также неуклонно снижается. Средняя толщина льда сократилась вдвое, а трех-четырехметровые многолетние льдины во многих областях Арктики уже сменились тонким однолетним льдом. Естественные колебания площади ледового покрова наблюдались и раньше, но сейчас научное сообщество практически единогласно признает, что его стремительное сокращение в последние годы связано с выбрасываемыми в атмосферу парниковыми газами.
/upload/iblock/cf1/cf14e421699b6ba3b6bc15c9c10495f3.jpg
Кавернозная поверхность льдин и трещины в них – дом для морских водорослей. Водоросли служат пищей для мелких ракообразных вроде показанного на фотографии равноногого рачка Eusirus holmi. 
Фото: Питер Леопольд, Норвежский полярный институт
/upload/iblock/2c1/2c16535a47a4473181f111d648735860.jpg
Льдинка замерзла очень быстро холодной ночью. Поляризационный свет, проходящий сквозь ее тонкий срез, выявил тонкие столбчатые кристаллы льда.
Целая экосистема в буквальном смысле слова тает на глазах. Сокращение морского льда может отразиться на одноклеточных водорослях – фотосинтезирующих организмах, являющихся важным элементом пищевой цепочки в океане. Они живут на подводной поверхности льда и пышно «расцветают» с первыми лучами весеннего солнца. Зимний лед начинает сходить раньше и быстрее, это, в свою очередь, влияет на масштабы и сроки жизни колоний водорослей и, как следствие, может сбить жизненные циклы копепод – крошечных рачков, питающихся водорослями. Сами копеподы служат пищей для следующих звеньев в цепочке – арктической трески, морских птиц и гренландских китов. Кроме того, сокращение ледовой поверхности уже нанесло очень серьезный урон популяциям арктических млекопитающих – белых медведей, моржей и кольчатых нерп.

По предположениям ученых, из-за вынужденного «выселения» животных с привычных им мест обитания уже в этом веке роли в пищевых цепочках целого региона могут кардинально перераспределиться, ведь многие виды лишатся своих конкурентных преимуществ. Скажем, косатки претендуют на то, чтобы занять место белых медведей и стать главным морским хищником на планете. Медведи же начнут отступать вслед за тающими льдами. Иэн Стирлинг, ведущий специалист по белым медведям из канадского Университета Альберты, уверен: хотя нынешние хозяева Арктики и проводят часть времени на суше, а некоторые особи иногда даже скрещиваются с гризли, они точно не смогут полностью отказаться от жизни на льду.

Это лишь одна из грядущих перемен: на следующем этапе освободившиеся от ледяных оков океанские просторы заселят зоопланктон (не такой питательный, как копеподы), рыба и ластоногие из более теплых вод. Сокращение ледового покрова влечет за собой еще одну угрозу: повышение кислотности вод Мирового океана, вызванное выбросами углекислого газа в атмосферу Земли. При низких температурах вода поглощает большие объемы двуокиси углерода, а, освободившись ото льда, она вступает в непосредственный контакт с воздухом. При этом концентрация карбонатов начинает снижаться, так что лет через 15 улитки, крабы и другие морские обитатели могут лишиться строительного материала для своих защитных панцирей.

Повышение температуры воздуха над поверхностью океана окажет влияние и на сушу – изменения могут «продвинуться» где-то на 1400 километров в глубь материков и затронут земли России, Канады и Аляску; под натиском тепла не устоит и ледовый щит Гренландии. Таяние тундры приведет к еще бóльшим выбросам парниковых газов и метана в атмосферу планеты. По подсчетам экспертов IPCC, к концу столетия, из-за того, что летом в Арктике не будет ледового покрова, потепление климата в Северном полушарии ускорится почти в полтора раза.
/upload/iblock/caa/caaa5fd3b017dcfe9449fe4c4b57e41d.jpg
В конце апреля биологи (слева направо) Петр Куклински, Педро Дуарте и Хаакон Хоп готовятся к погружению в прорубь – в мир Арктики, который начинает пробуждаться от зимней спячки.
Фото: Питер Леопольд, Норвежский полярный институт
/upload/iblock/196/19695bf9ac8b05321aada7270c88c4a5.jpg
Ученые с исследовательского корабля «Ланс» изучают, как сокращение ледового покрова влияет на окружающую среду. На фото – одно из их приспособлений: груженный инструментами аэростат на привязи.
Фото: Ник Коббинг

Пока нет четкого представления, как именно столь быстрое изменение климата в Арктике может отразиться на погоде в Северном полушарии. Дженнифер Френсис из Ратгерского университета и Стив Ваврус из Висконсинского университета, занимающиеся изучением атмосферы, считают, что жители восточной части США в последние две зимы уже ощутили влияние тающих арктических льдов, а словосочетание «полярный вихрь» недаром вошло в обиход каждой домохозяйки. Вихрь этот представляет собой холодную воздушную массу, запертую в районе полюса высотным струйным течением, которое на большой скорости движется с запада на восток. Источником энергии для этой циркуляции служат перепад температуры и разница давлений между холодным северным воздухом и теплыми южными массами.

Согласно гипотезе Френсис, потепление в Арктике сглаживает температурный контраст, ослабляя струйное течение, которое постепенно превращается в размеренную извилистую реку с гигантскими излучинами, уходящими далеко на юг и на север. Скорость воздушного потока в таких изгибах достаточно низкая, свою форму они меняют довольно медленно, так что погода, которую они с собой приносят, устанавливается «всерьез и надолго». Хотя эта гипотеза объясняет далеко не все, понятно, что из-за непрекращающегося разогрева планеты волны холода будут накрывать нас все реже.

По словам Джеймса Оверленда из NOAA, к середине столетия температура в Арктике поднимется еще на четыре градуса. Северный Ледовитый океан по два месяца в году будет полностью свободен от ледового панциря, а такие перемены внесут сбой в привычный природный цикл.
«Арктика, словно лакмусовая бумажка, показывает всем нам, что изменение климата вполне реально».
В один прекрасный июньский день ученые на борту «Ланса» обнаружили, что льдина, на которой закрепилось судно, начинает разваливаться на части. Они спешно свернули научное оборудование – благо уже пора было собираться домой. К тому времени судно провело 111 дней во льдах Арктики, пришвартовываясь к разным льдинам на несколько недель. «Ланс» преодолел около 7400 километров. Пути отважных исследователей не раз пересекали хозяева этих мест – белые медведи, иногда из любопытства пробовавшие научные приборы на вкус; шторма безжалостно гнали на судно гигантские, порой выше палубы, ледяные глыбы. Теперь, когда путешествие окончено, исследователям потребуется еще пара лет на то, чтобы в тепле своих лабораторий обработать собранные данные.

…Однажды мартовским утром, когда небо едва начинало светлеть, я решил предпринять вылазку вместе с Гюннаром Спрееном и его коллегой из Норвежского полярного института Энье Рёсель. Утеплились мы на совесть: пуховой комбинезон, маска, защитные очки, перчатки, поверх – еще и рукавицы. Гюннар и Энье тащили оборудование для измерения глубины снега, GPS-датчик и сани ярко-оранжевого цвета с устройством для определения толщины льда. Я прихватил ракетницу и винтовку калибра 7,62 х 63 мм – обязательную экипировку для защиты от медведей. Сойдя с «Ланса», мы двинулись по километровому маршруту, обозначенному бамбуковыми палками. Потихоньку продвигаясь среди снежных наносов, напоминающих песчаные дюны, и огромных торосов, больше походящих на разрушающиеся каменные стены, Гюннар почти каждый метр останавливался, опускал датчик в снежный бархан и терпеливо ждал, пока тот не просигналит: замер выполнен.

Потепление в Арктике стало казаться мне чем-то совершенно нереальным – пальцы ног онемели от холода. Однако данные Гюннара показывали, что изменения действительно происходят: снега было слишком много. У нас под ногами лежал полуметровый слой – вдвое больший, чем в среднестатистическую зиму. Сокращение ледового покрова и повышение температуры увеличивают испарение воды с поверхности океана, поэтому выпадает больше осадков. Для ледников в материковой части планеты это позитивная тенденция, ведь осадки необходимы им для накапливания массы: за счет давления большого количество выпавшего снега нижние слои превращаются в лед. Механизм образования океанического льда совсем другой. Главное здесь – быстрое замерзание морской воды, охлаждаемой воздухом на поверхности. Когда ее, словно одеялом, покрывает снег, рост льдин замедляется.

Через две недели после нашей вылазки Национальный центр по исследованию снежного покрова и льдов в Колорадо опубликовал данные спутниковых наблюдений за арктической ледяной шапкой. Она перестала расти гораздо раньше обычного – уже в конце февраля.

При этом площадь ледового покрова в 2015 году оказалась минимальной за все время мониторинга.