A ľady sa pohli…

Vedecký tím z britskej Leedskej univerzity, ktorý ako prvý uskutočnil prieskum globálnych strát ľadu na Zemi pomocou satelitných údajov, zistil, že rýchlosť, akou sa roztápa ľad na celej planéte, sa zvyšuje. Medzi rokmi 1994 až 2017 sa stratilo 28 biliónov ton ľadu, čo zodpovedá 100 metrov hrubej ľadovej vrstve pokrývajúcej celú Veľkú Britániu.

Zem stráca viac ako jeden bilión ton ľadu ročne, čo zodpovedá kocke s hranou 10 km.

Dlhodobý, 23-ročný výskum ukazuje, že celkovo došlo k 65 % zvýšeniu miery straty ľadu. Miera, akou Zem za 23 rokov stratila ľad, sa výrazne zvýšila, a to z 0,8 bilióna ton ročne v 90. rokoch na 1,3 bilióna ton ročne do roku 2017. Aby si bežný človek vedel aspoň trochu zreálniť tieto obrovské čísla, odborníci ponúkli malú pomôcku – jeden bilión ton ľadu možno považovať za kocku s rozmermi 10 × 10 × 10 km, čiže by to bola kocka vyššia ako Mount Everest. Od roku 1994 za 23 rokov zmizlo 28 takýchto kociek… Dr. Thomas Slater z britského Centra pre polárne pozorovania a modelovania (CPOM), ktoré tvoria výskumné skupiny z britských University College London, Bristolskej univerzity a z Edinburskej univerzity, hovorí: Za posledné tri desaťročia sa vynakladalo obrovské medzinárodné úsilie na pochopenie toho, čo sa deje s jednotlivými zložkami v ľadovom systéme Zeme. V tom bádaní spôsobili revolúciu satelity, pretože nám umožnili rutinne monitorovať rozsiahle a nehostinné oblasti, kde sa dá nájsť ľad.

Vesmírna brána

Stanica Kiruna

V roku 1986 sa Európska vesmírna agentúra (ESA) a Švédsko dohodli na zriadení stanice na satelitné sledovanie, ktoré umožní študovať oceány, vodu a atmosféru našej planéty, čo pomôže porozumieť poveternostným vzorcom a zmenám podnebia. A tak asi 150 km za polárnym kruhom, 38 kilometrov východne od švédskeho mesta Kiruna, na mieste s rozlohou 20 hektárov, vyrástla najsevernejšia stanica v sieti ESA Estrack. Nesie rovnomenné pomenovanie Kiruna a stala sa dôležitou vesmírnou bránou prenášajúcou údaje na Zem. V septembri 1990 švédsky kráľ v sprievode vtedajšieho generálneho riaditeľa ESA Reimara Lüsta stlačil tlačidlo, ktoré uviedlo do činnosti prvú anténu, čím sa začal prevádzkový život stanice.

Foto Pixabay

Stanica vybavená dvoma parabolickými anténami s priemerom 13 a 15 metrov začala v júli 1991 s rutinnou podporou vtedy novej misie ESA ERS-1. O niekoľko rokov neskôr, v roku 1994, dostali systémy stanice svoju prvú aktualizáciu, takže stanica mohla podporovať aj následnú misiu ERS-2, ktorá bola odštartovaná v roku 1995. Takto sa dve radarové misie mohli prevádzkovať na tandemovom základe. V roku 2002 prevzala Kiruna komunikačnú zodpovednosť aj za misiu ESA Envisat, čo je najväčší civilný satelit na pozorovanie Zeme, aký kedy vypustili do kozmu. Pretože 8-tonový satelit a jeho 10 palubných prístrojov mali produkovať veľké množstvo dát, kirunská stanica prešla ďalšou modernizáciou – na zabezpečenie vysokej rýchlosti prenosu dát v pásme X-Band bola nainštalovaná už spomínaná 13-metrová anténa. Od kráľovskej inaugurácie pozemnej stanice v Kirune uplynuli tri desaťročia a za ten čas sa táto stanica stala jedným z najdôležitejších európskych vesmírnych zariadení pre ESA, ako aj pre jej partnerské agentúry. Všetky bežné operácie pozemnej stanice Kiruna sú plne automatizované a riadené z riadiaceho centra Estrack v Európskom stredisku pre vesmírne operácie v nemeckom Darmstadte. Kirunský vedecký tím je zodpovedný za prevádzku a údržbu miestnej stanice.

Presný Cryosat

CryoSat poskytuje údaje na určenie presnej rýchlosti zmeny hrúbky polárnych ľadových plátov a plávajúceho morského ľadu.

Za typický mesiac sa medzi dvoma terminálmi stanice Kiruna a prechádzajúcimi satelitmi vytvorí viac ako 700 hodín komunikačných spojení, spolu až pätnástich rôznych kozmických lodí. To znamená, že stanica pracuje nepretržite a poskytuje podporu sledovania 23 hodín a 20 minút každý deň s priemerným úspechom výkonu služby 99,8 %. Tieto komunikačné povolenia umožňujú stanici využívať dôležité vedecké údaje a nahrávať nové príkazy pre ďalšie obežné dráhy. Počas 30 rokov dosiahla stanica Kiruna závideniahodný rekord poskytujúci spoľahlivé komunikačné spojenie s desiatkami najdôležitejších a renomovaných európskych misií. Okrem podpory napríklad piatich satelitov Sentinel z programu Európskej únie Copernicus, ktoré poskytujú presné, včasné a voľne prístupné monitorovanie životného prostredia, od roku 2010 stanica podporuje aj misiu ESA Earth Explorer CryoSat. Tá sa zameriava na meranie presnej rýchlosti zmeny hrúbky polárnych ľadových plátov a plávajúceho morského ľadu, ako aj sledovanie zmien v ľadových vrstvách pokrývajúcich Grónsko a Antarktídu. Interferometrický radarový výškomer CryoSatu dokáže detegovať zmeny už od 1 cm za rok. Je prirodzené, že takéto presné informácie vedú k lepšiemu pochopeniu toho, ako sa mení objem ľadu na Zemi, ale aj k lepšiemu pochopeniu, ako sú ľad a podnebie spojené. Satelitné pozorovania nám nielen hovoria, koľko ľadu sa stráca, ale pomáhajú nám tiež identifikovať a pochopiť, ktoré časti Antarktídy a Grónska strácajú ľad a prostredníctvom akých procesov – obe sú kľúčové pri zlepšovaní modelov ľadových štítov, uviedol Thomas Slater.

Postupný rozpad ľadovca…

Nárast úbytku

Ústup ľadovcov po celom svete má zásadný význam v miestnom aj globálnom meradle. Pod spomínané až 65 % zvýšenie miery straty ľadu za 23 rokov sa podpísal najmä prudký nárast strát z polárnych ľadových štítov v Antarktíde a Grónsku. Aj keď každý región, ktorý sme študovali, stratil ľad, najväčšmi narástli straty z antarktických a grónskych ľadových štítov, spresnil Thomas Slater. Od začiatku 90. rokov 20. storočia, keď sa systematické monitorovanie ľadových štítov začalo, totiž Grónsko a Antarktída stratili v rokoch 1992 až 2017 spolu 6,4 bilióna ton ľadu, čím sa globálna hladina mora zvýšila o 17,8 milimetra. Prieskum sa týkal 215 000 horských ľadovcov rozložených po celej planéte, polárnych ľadových štítov v Grónsku a Antarktíde, ľadových šelfov plávajúcich okolo Antarktídy a morského ľadu unášaného v Arktíde a Južnom oceáne. Podľa vedcov nárast úbytku ľadu vyvolalo otepľovanie atmosféry a oceánov, pričom od roku 1980 došlo k otepleniu o 0,26 °C, z toho o 0,12 °C za ostatné desaťročie. Polovica všetkých strát sa týkala ľadu na pevnine, a to vrátane 6,1 bilióna ton z horských ľadovcov, 3,8 bilióna ton z grónskeho ľadového štítu a 2,5 bilióna ton z antarktického ľadového štítu. Tieto straty zvýšili globálnu hladinu mora o 35 milimetrov. Topenie ľadu z ľadových plátov a ľadovcov zvyšuje hladinu mora, ako aj riziko záplav v pobrežných oblastiach, čo má vážne následky na spoločnosť, hospodárstvo a životné prostredie. Odhaduje sa, že na každý centimeter stúpania hladiny mora hrozí presídlenie približne milióna ľudí v nízko položených regiónoch. Posledné merania ukazujú, že hladina svetových oceánov sa zvyšuje o štyri milimetre ročne. Keď sa bude ľad topiť naďalej týmto tempom, očakáva sa, že topiace sa ľadové príkrovy zvýšia hladinu mora o ďalších 17 cm, čo do konca storočia vystaví ďalších 16 miliónov ľudí každoročným pobrežným záplavám.

Rýchlejšie topenie sa

… a zrážka ľadovcov zaznamenaná satelitom ESA Envisat.

Pretože mohutné biele ľadové platne, ktoré pokrývajú Antarktídu a Grónsko, odrážajú dopadajúce slnečné žiarenie späť do vesmíru, sú mimoriadne dôležitými regulátormi v klimatickom systéme, a preto zohrávajú kľúčovú úlohu v zdraví našej planéty. Isobel Lawrencová z CPOM však upozorňuje: Strata morského ľadu neprispieva priamo k zvyšovaniu hladiny mora, má však nepriamy vplyv. Jednou z kľúčových úloh arktického morského ľadu je odrážať slnečné žiarenie späť do vesmíru, čo pomáha udržiavať Arktídu chladnú. Zmenšovanie morského ľadu spôsobuje, že oceány a atmosféra absorbujú viac slnečnej energie. Dôsledkom toho je rýchlejšie otepľovanie Arktídy než ktorékoľvek iného miesta na planéte. Hoci vedci predpokladali, že ľadovcové príkrovy budú v reakcii na otepľovanie oceánov a atmosféry prichádzať o čoraz väčšie množstvo ľadu, napokon sa topia oveľa rýchlejšie, ako sa očakávalo. Dokonca, ako uviedol Thomas Slater, topenie prekonáva klimatické modely, ktoré používame, a hrozí, že nebudeme pripravení na riziká spojené s rastúcou hladinou oceánov. Inými slovami – topenie sa ľadových príkrovov v Grónsku a v Antarktíde odpovedá najhoršiemu možnému scenáru Medzivládneho panelu pre zmeny klímy (IPCC) o zvyšovaní hladiny oceánov. Scenár ústredného otepľovania sa klímy IPCC vo svojom poslednom hodnotení predpovedal nárast globálnej hladiny mora o 60 centimetrov do roku 2100, čo každoročne vystaví 360 miliónov ľudí záplavám na pobreží. Rýchlejšia než očakávaná miera hlásená vedeckými tímami združenými v projekte IMBIE (Ice Sheet Mass Balance Intercomparison Exercise) ukazuje, že úbytok ľadu kopíruje najhorší scenár otepľovania klímy IPCC, ktorý predpovedá, že hladina mora stúpne o ďalších sedem centimetrov.

Pokračovanie článku si môžete prečítať v časopise Quark 3/2021. Ak chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov, prihláste sa. Ak ešte nie ste naším predplatiteľom, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.

R, BP
Foto ESA