הקריוספירה של כדור הארץ מצטמצמת ב -33,000 מייל רבוע (87,000 קמ"ר) בשנה.
המשמעות היא שכל האזורים עם מים קפואים ואדמה על פני כדור הארץ התכווצו בערך בגודל של אגם סופריור בשנה בממוצע, בין 1979 ל -2016, כתוצאה משינויי אקלים.
הממצאים מגיעים מהערכה העולמית הראשונה של היקף השלג, כיסוי הקרח והקרקע הקפואה על פני כדור הארץ, גורם קריטי לקירור כדור הארץ באמצעות אור שמש המוחזר, והתגובה שלו לטמפרטורות שהולכות ועולות.
"למרות דיווחים תכופים על קריוספירה 'מתכווצת', הערכות קודמות התמקדו רק במשתנים בודדים, כמו אזור קרח ים או כיסוי שלג במידה ", אומר אוליבר פראנופלד, פרופסור חבר ואקלים באוניברסיטת טקסס A&M באוניברסיטת טקסס.
"אף אחד לא ניסה להעריך אומדן עולמי של הקריוספירה כולה, ולכמת את גודל הירידה שלה. הרשומה שלנו בהיקף הקריוספרי יכולה לשמש אינדיקטור שימושי לשינויי אקלים, בדומה לסימנים חיוניים אחרים כמו טמפרטורה גלובלית או פני הים ".
היקף האדמה המכוסה במים קפואים חשוב לא פחות ממסתו מכיוון שהמשטח הלבן הבהיר מחזיר את אור השמש בצורה כה יעילה ומקרר את כדור הארץ. שינויים בגודל או במיקום של קרח ושלג יכולים לשנות את טמפרטורות האוויר, לשנות את פני הים ואפילו להשפיע על זרמי האוקיינוס ברחבי העולם.
"הקריוספירה היא אחת הרגישות ביותר מדדי אקלים והראשון שהדגים עולם משתנה ", אומר שיאוקינג פנג, גיאוגרף פיזיקלי באוניברסיטת לנז'ו ומחבר הראשון של המאמר ב עתיד כדור הארץ. "שינוי הגודל שלה מייצג שינוי עולמי גדול, ולא נושא אזורי או מקומי."
יותר מאשר התכווצות עונתית
הקריוספירה מחזיקה כמעט שלושה רבעים מהמים המתוקים של כדור הארץ, ובחלק מהאזורים ההרריים הקרחונים ההולכים ומתמעטים מאיימים על אספקת מי השתייה. מדענים רבים תיעדו יריעות קרח מתכווצות, כיסוי שלג הולך ופוחת ואובדן קרח ים ארקטי בנפרד עקב שינויי אקלים. אך אף מחקר קודם לא התייחס לכל היקף הקריוספירה מעל פני כדור הארץ ותגובתו לטמפרטורות מתחממות.
פנג ומחבריו מאוניברסיטת לנז'ו חישבו את היקף היומי של הקריוספירה וערכו בממוצע ערכים אלה כדי להגיע להערכות שנתיות. בעוד שהיקף הקריוספירה גדל ומתכווץ עם עונות השנה, הם גילו כי השטח הממוצע המכוסה בקריוספירה של כדור הארץ התכווץ באופן כללי מאז 1979, ומתאם עם עליית טמפרטורות האוויר.
הצטמקות התרחשה בעיקר בחצי הכדור הצפוני, עם אובדן של כ -102,000 קילומטרים רבועים (כ -39,300 קילומטרים רבועים), או כמחצית מגודלה של קנזס, מדי שנה. הפסדים אלה מתקזזים מעט על ידי הצמיחה בחצי הכדור הדרומי, שם התרחבה הקריוספירה בכ -14,000 קילומטרים רבועים (5,400 קילומטרים רבועים) בשנה.
גידול זה התרחש בעיקר בקרח הים בים רוס סביב אנטארקטיקה, ככל הנראה בשל דפוסי רוח וזרמי ים ותוספת קור מים נמסים מתוך יריעות קרח באנטארקטיקה.
קריוספירה קפואה פחות זמן
ההערכות הראו כי לא רק שהקריוספרה הגלובלית הולכת ומצטמצמת, אלא שאזורים רבים נותרו קפואים פחות זמן. היום הראשון של ההקפאה הממוצע מתרחש כיום כ -3.6 ימים מאוחר יותר מאשר בשנת 1979, והקרח מפשיר כ -5.7 ימים קודם לכן.
"ניתוח מסוג זה הוא רעיון נחמד למדד גלובלי או אינדיקטור לשינוי האקלים", אומר שון מרשל, גלסיולוג מאוניברסיטת קלגרי, שלא היה מעורב במחקר. הוא חושב שהצעד הבא טבעי יהיה להשתמש בנתונים אלה כדי לבחון מתי קרח וכיסוי שלג נותנים לכדור הארץ את שיא הבהירות שלו, כדי לראות כיצד שינויים באלבדו משפיעים על האקלים על בסיס עונתי או חודשי וכיצד זה משתנה עם הזמן.
כדי לאסוף את ההערכה הגלובלית שלהם לגבי היקף הקריוספירה, חילקו המחברים את פני כדור הארץ למערכת רשת. הם השתמשו במערכות נתונים קיימות של היקף הקרח העולמי, כיסוי השלג ואדמה קפואה כדי לסווג כל תא ברשת כחלק מהקריוספירה אם הוא מכיל לפחות אחד משלושת המרכיבים. לאחר מכן הם העריכו את היקף הקריוספירה על בסיס יומי, חודשי ושנתי ובחנו כיצד הוא השתנה במהלך 37 שנות המחקר שלהם.
"הערכה זו של היקף קריוספרי היא צעד ראשון חשוב", אומר פראנפלד. "מה שהיה אפילו טוב יותר הוא רישום דומה של נפח קריוספרי, מכיוון שהוא יאפשר לנו לקשר את השונות הקריוספרית להשפעות אחרות של שינויי האקלים, כמו עליית פני הים. לרוע המזל אין לנו כרגע תצפיות מספיק טובות לכל חלקי הגלובוס בכדי לפתח אומדני נפח קריוספריים חזקים ".
המחברים אומרים כי ניתן כעת להשתמש במערך הנתונים העולמי כדי לחקור עוד יותר את השפעת שינויי האקלים על הקריוספירה, וכיצד שינויים אלה משפיעים על מערכות אקולוגיות, על חילופי הפחמן ועל תזמון מחזורי החיים של הצמחים והחי.
מקור: מרים מוין עבור אוניברסיטת טקסס A & M
