Pokud by moře a oceány fungovaly jako obrovská vana, voda by stoupala všude stejně. To však není případ. Tání ledovců v Antarktidě, ovlivněné změnou klimatu, vede k nerovnoměrnému zvyšování hladiny moře, a to zejména vlivem gravitace a role zemského pláště.

Když ledové čepice tají, účinky se projevují po celém světě. Tání ledu zvyšuje průměrnou hladinu moří, mění oceánské proudy a ovlivňuje teploty v oblastech daleko od pólů. Avšak toto tání neovlivňuje hladinu moře a teploty stejným způsobem všude.

V nové studii náš tým vědců zkoumal, jak tání ledovců v Antarktidě ovlivňuje globální klima a hladinu moře. Spojili jsme počítačové modely antarktické ledové čepice, Země a globálního klimatu, včetně atmosférických a oceánských procesů, abychom prozkoumali složité interakce mezi táním ledu a dalšími složkami Země.

Porozumění tomu, co se děje s ledem v Antarktidě, je zásadní, neboť obsahuje dostatek zmrzlé vody k tomu, aby zvýšila průměrnou hladinu moří přibližně o 58 metrů. Když tento led taje, stává se to existenčním problémem pro obyvatelstvo a ekosystémy ostrovních a pobřežních komunit.

Změny v Antarktidě

Rozsah tání antarktické ledové čepice bude záviset na míře globálního oteplování. Oteplování, které závisí na budoucích emisích skleníkových plynů z automobilů, elektráren a průmyslu. Studie naznačují, že velká část antarktické ledové čepice by mohla přežít, pokud by země snížily své emise skleníkových plynů v souladu se cílem Pařížské dohody z roku 2015, který usiluje o omezení globálního oteplování na 1,5 °C oproti předindustriálnímu období. Pokud však emise nadále porostou a atmosféra a oceány se zahřívají mnohem více, mohlo by to vyvolat značné tání a mnohem vyšší hladiny moře.

Naše výzkumy ukazují, že vysoké emise představují rizika nejen pro stabilitu západní antarktické ledové čepice, která již přispívá ke zvyšování hladiny moře, ale také pro východní antarktickou ledovou čepici, která je mnohem větší a stabilnější. Dále ukazují, že různé regiony světa budou čelit různým hladinám vzrůstající vody, jak Antarktida taje.

Porozumění vývoji hladiny moře

Kdyby se moře chovala jako voda ve vaně, hladina oceánu by stoupala stejným způsobem všude. To však není pravda. Naopak, mnoho míst hlásí zvýšení hladiny moře nad průměrnou celosvětovou hodnotu, zatímco oblasti blízko ledových čepic mohou dokonce zaznamenat pokles hladiny moře. Hlavním důvodem je gravitace.

Ledové čepice jsou obrovské a tato hmota vyvíjí silnou gravitační přitažlivost, která přitahuje okolní oceánskou vodu, podobně jako jak gravitační síla mezi Zemí a Měsícem ovlivňuje přílivy.

Jak se ledová čepice zmenšuje, její gravitační přitažlivost na oceán klesá, což vede k poklesu hladiny moře v oblastech blízko ledovců a vzrůstá v oblastech vzdálenějších. Ale změny hladiny moře nezávisí pouze na vzdálenosti od tání ledové čepice. Ztráta ledu také mění rotaci planety. Osa rotace je přitahována ke ztracené masivní ledové hmotě, což znovu přerozděluje vodu na globu.

Dva faktory, které mohou zpomalit tání

Až se masivní ledová čepice taje, zemský plášť pod ní se zvedá. Pod skalním podložím Antarktidy se nachází tento plášť, který se pomalu pohybuje, podobně jako javorový sirup. Čím více ledová čepice taje, tím méně tlak vyvíjí na pevnou Zemi. S tímto sníženým zatížením se skalní podložka může zvednout. To může některé části ledové čepice oddálit od oteplené oceánské vody, čímž se zpomalí proces tání. Tento jev je rychlejší v oblastech, kde se plášť pohybuje rychleji, jako pod západní antarktickou ledovou čepicí. Tento efekt zvedání může pomoci ochránit ledovou čepici – za předpokladu, že globální emise skleníkových plynů zůstanou nízké.

Další faktor, který může zpomalit tání, se zdá být intuitivně nejasný. Přestože voda tající z Antarktidy přispívá ke zvyšování hladiny moře, modely ukazují, že rovněž zpomaluje oteplování způsobené skleníkovými plyny. Voda z Antarktidy totiž snižuje povrchovou teplotu oceánů na jižní polokouli a v tropickém Tichém oceánu, což zachycuje teplo v hloubkách a zpomaluje průměrné globální zvýšení teploty vzduchu.

Ale i když tání zpomaluje, hladina moře stále stoupá.

Mapování našich výsledků o hladině moře

Spojili jsme počítačové modely simulující tato chování a další charakteristiky antarktické ledové čepice, zemského pláště a klimatu, abychom porozuměli tomu, co by se mohlo stát s hladinou moře ve světě, jak se zvyšují globální teploty a led taje.

Například v mírném scénáři, kde svět sníží emise skleníkových plynů, ale ne dostatečně na to, aby udržel globální oteplení pod 2 °C do roku 2100, jsme zjistili, že průměrné zvýšení hladiny moře způsobené táním antarktického ledu by do roku 2100 bylo přibližně 10 centimetrů. Do roku 2200 by to překročilo jeden metr.

Je třeba mít na paměti, že se jedná pouze o zvýšení hladiny moře způsobené táním Antarktidy. Ledová čepice Grónska a tepelná expanze mořské vody vlivem oteplení oceánů také přispějí k nárůstu hladiny moře. Současné odhady naznačují, že celkové průměrné zvýšení hladiny moře – včetně Grónska a tepelné expanze – by bylo mezi 30 centimetry a 60 centimetry do roku 2100 ve stejném scénáři.

Také ukazujeme, jak se zvýšení hladiny moře kvůli Antarktidě liší po celém světě. V scénáři mírných emisí jsme zjistili, že největší nárůst hladiny moře, který pochází pouze z tání antarktického ledu, by mohl činit až 1,5 metru do roku 2200, a to v Indickém, Tichém a západním Atlantském oceánu – oblastech daleko od Antarktidy.

Tato území hostí mnoho obyvatel žijících v nízkých pobřežních oblastech, včetně obyvatel karibských ostrovů, jako je Jamajka, a centrálních Tichomořských ostrovů jako Marshallovy ostrovy, kteří již zažívají negativní dopady spojené se zvyšováním hladiny moře.

V případě vysokých emisí jsme zjistili, že průměrné zvýšení hladiny moře způsobené táním Antarktidy by bylo mnohem větší: přibližně 30 centimetrů v roce 2100 a téměř 3 metry v roce 2200.

V tomto scénáři by velká část Tichomořské pánve na sever od rovníku, včetně Mikronésie a Palau, spolu s centrální Atlantickou pánví, zažila největší zvýšení hladiny moře, až 4,3 metru do roku 2200, pouze v důsledku Antarktidy.

Tyto údaje mohou vypadat alarmující, ale současné emise a nedávné projekce naznačují, že tento scénář velmi vysokých emisí je nepravděpodobný. Tento příklad však ukazuje vážné následky intenzivních emisí a vyzdvihuje důležitost jejich snížení.

Naše závěry

Tato dopady mají důsledky pro klimatickou spravedlnost, zejména pro ostrovní národy, které se na změně klimatu příliš nepodílely, ale už nyní trpí devastujícími účinky zvyšování hladiny moře.

Spousta ostrovních států již ztrácí země v důsledku zvyšování vody a byla v čele globálních snah o omezení oteplování. Ochrana těchto zemí a dalších pobřežních oblastí vyžaduje, aby emise skleníkových plynů byly sníženy rychleji, než se na tom dnes národy dohodly.