Арктика нагревается почти в четыре раза быстрее, чем в среднем по миру, явление, известное как усиление Арктики. Это быстрое потепление приводит к самой глубокой трансформации региона за тысячи лет, с каскадным воздействием на морской лед, экосистемы и коренные народы, которые жили там на протяжении тысячелетий. Понимание исторического контекста этих изменений, от естественной изменчивости до нынешнего кризиса, вызванного человеком, имеет важное значение для понимания масштабов того, что теряется и что все еще можно спасти.

Исторический обзор таяния арктического льда

Записи палеоклимата, взятые из ледяных кернов, слоев озерных отложений и древесных колец, показывают, что регион пережил естественные циклы потепления и охлаждения в течение десятков тысяч лет.Эти естественные сдвиги были вызваны изменениями орбиты Земли, солнечной выработки и циркуляции океана.Однако нынешние темпы изменений беспрецедентны по крайней мере за последние 2000 лет, причем быстрое ускорение потери льда с конца 19 века напрямую связано с ростом промышленной активности и выбросами парниковых газов.

Природная изменчивость предотраслевой

В Средневековый теплый период, примерно с 800 по 1300 год н.э., Арктика испытала более мягкие условия, которые позволили скандинавским поселенцам основать фермы в южной Гренландии. Это тепло было региональным и постепенным, обусловленным сочетанием повышенной солнечной радиации и изменений океанских течений. Аналогично, Малый ледниковый период, который длился примерно с 1300 по 1850 год, принес расширенный морской лед, более холодные зимы и более суровые условия, которые заставили скандинавские поселения рухнуть и серьезно проверили устойчивость коренных общин по всей Арктике.

Эти естественные колебания происходили на протяжении веков, давая как экосистемам, так и населению время для адаптации через постепенные сдвиги в миграционных моделях, стратегиях охоты и культурных практиках. Потепление, наблюдаемое с 1850 года, принципиально отличается по характеру. Оно глобальное по масштабу, быстрое по темпам и обусловлено в подавляющем большинстве человеческой деятельностью. Полоса обратной связи усиления Арктики работает так: по мере таяния отражающего морского льда она подвергается воздействию более темной океанской воды, которая поглощает больше солнечного излучения, что в свою очередь нагревает воду и тает больше льда. Этот самоусиливающийся цикл является причиной того, что Арктика нагревается намного быстрее, чем остальная часть планеты.

Ранние научные наблюдения

Первые систематические записи арктических ледовых условий поступали от китобоев, исследователей и торговцев, которые вели подробные журналы ледовых протяжённости, погоды и навигационных маршрутов.В 19 веке Британское адмиралтейство и другие военно-морские державы составили эти наблюдения в ранние карты морских ледовых границ.Норвежский исследователь Фритьоф Нансен в экспедиции Фрама с 1893 по 1896 год предоставил некоторые из первых подробных научных наблюдений ледниковых паттернов и толщины, показав, что морской лед был не статической особенностью, а динамической системой, движущейся с океанскими течениями и ветрами.

К началу XX века учёные Вильхьялмур Стефанссон и Кнуд Расмуссен документально зафиксировали, что некоторые традиционные охотничьи угодья стали недоступными или ненадёжными из-за изменения ледовых условий.Эти анекдотические сообщения, хотя и ограниченные по географическому охвату, предвещали широко распространённые изменения, которые впоследствии подтвердятся спутниковым мониторингом.Устные истории коренных народов того же периода также описывают сдвиги в поведении льда, которые сделали путешествия и охоту более опасными, причём старейшины отмечали, что лед становился «менее предсказуемым» и «тонким» в местах, где он всегда был стабильным.

Спутниковые измерения эпохи

Запуск пассивных микроволновых спутников в 1970-х годах произвел революцию в способности контролировать арктический морской лед в глобальном масштабе. Национальный центр данных о снеге и льде в настоящее время ведет непрерывный учет протяженности морского льда, начиная с 1979 года. Этот набор данных дает однозначную картину снижения: минимальная протяженность сентября уменьшалась примерно на 13 процентов за десятилетие относительно среднего показателя 1981-2010 гг. В 2012 году минимальный арктический морской лед достиг рекордно низкого уровня в 3,41 миллиона квадратных километров, что примерно вдвое меньше, чем наблюдалось в 1979 году.

Потери не только в площади, но и в толщине и объеме. Многолетний лед, который выживает по крайней мере один летний сезон таяния, резко сократился. В 1980 году толстый многолетний лед составлял около 70 процентов арктического ледяного покрова; к 2020 году эта цифра упала до менее чем 20 процентов. Оставшийся лед моложе, тоньше и более уязвим для таяния летом. Согласно Межправительственная группа экспертов по изменению климата , Арктика, вероятно, станет функционально свободной ото льда, определяемой как менее 1 миллиона квадратных километров морского льда, летом до 2050 года по текущим траекториям выбросов.

Влияние на экосистемы и народы коренных народов

Арктика — не пустая пустыня. В ней проживает около 4 млн человек, в том числе более 40 различных коренных групп, таких как инупиат и юпик на Аляске, инуиты по всей Канаде и Гренландии, саамы в Скандинавии и ненцы в России. Их культуры, экономика и идентичность глубоко переплетены со льдом, снегом и сезонными ритмами региона. Таяние морского льда нарушает каждый слой этих обществ, от продовольственной безопасности и физической безопасности до культурной преемственности и психического здоровья.

Потеря охотничьего и пищевого суверенитета

Морской лед функционирует как критическая платформа для охоты на морских млекопитающих, которые обеспечивают необходимое питание и культурную пропитание. Инупиатные китобои на севере Аляски полагаются на стабильный берегостойкий лед, с которого можно запускать лодки, обрабатывать гренландских китов и хранить мясо. Более тонкий, менее предсказуемый лед увеличивает риск того, что охотники пропадут, уменьшает безопасное окно путешествия и затрудняет доступ к животным, которые сами меняют свои ареалы в ответ на изменение условий. Исследование 2018 года на Аляске показало, что сезон охоты на китов сократился на несколько недель по сравнению с 1990-ми годами, непосредственно влияя на количество пищи, которую можно собирать.

«Лед не такой, каким он был раньше. Мы должны быть сейчас такими осторожными — наши старейшины не могут читать лед так, как раньше. Он меняется быстрее, чем мы можем адаптироваться». — Джимми Какук, охотник за инупиатами, Коцебу, Аляска[1]

Эта потеря доступа напрямую переводится в отсутствие продовольственной безопасности. Коренные общины в отдаленных арктических деревнях уже сталкиваются с чрезвычайно высокими ценами на отгруженные продукты питания, причем галлон молока в некоторых аляскинских деревнях стоит более десяти долларов. Снижение способности собирать традиционные продукты питания заставляет полагаться на дорогие, менее здоровые альтернативы, приобретенные в магазинах, что способствует росту числа связанных с питанием заболеваний, таких как диабет и болезни сердца. Культурная потеря одинаково серьезна: фестивали китобойного промысла, традиции рассказывания историй и передача знаний между поколениями зависят от сбора урожая и подготовки зависящих от льда видов. Когда лед исчезает, эти культурные практики начинают разрушаться.

Риски перемещения и инфраструктуры

Прибрежная эрозия, усугубляемая потерей морского льда, который когда-то буферизовал береговые линии от штормовых волн, вынуждает целые деревни переселяться. На Аляске такие места, как Ньюток и Шишмареф, планировали переселение на протяжении десятилетий ценой в сотни миллионов долларов. Оттаивание вечной мерзлоты, которая лежит в основе дорог, зданий, взлетно-посадочных полос и трубопроводов, вызывает оседание и структурный сбой. Инженерный корпус армии США оценивает, что 86% аляскинских коренных деревень сталкиваются с некоторым уровнем риска наводнений или эрозии, причем более 30 общин идентифицированы как находящиеся под угрозой.

Для коренных общин Канады и Гренландии потеря стабильного морского льда означает, что традиционные маршруты между поселениями становятся опасными или непроходимыми зимой. Во многих районах морской лед исторически служил шоссе, соединяющим отдаленные общины для торговли, социальных посещений и доступа к охотничьим угодьям. Когда лед больше не безопасен, общины становятся более изолированными, увеличивая зависимость от дорогого и зависящего от погоды воздушного транспорта. Эта изоляция имеет глубокие социальные и экономические последствия, включая сокращение доступа к здравоохранению, образованию и экстренным службам.

Экологические последствия на трофических уровнях

Морские млекопитающие на вершине

Полярные медведи являются знаковыми жертвами потери морского льда. Они зависят от морского льда как платформы для охоты на тюленей, их основной добычи. Поскольку сезон без льда удлиняется на 2-3 недели в десятилетие в некоторых частях Арктики, медведи вынуждены проводить больше времени на суше, где они имеют ограниченный доступ к пище и сталкиваются с повышенной конкуренцией и конфликтом с людьми. Состояние тела и выживаемость детенышей снизились в нескольких популяциях белых медведей. Международный союз охраны природы (FLT:0) перечисляет белых медведей как уязвимых, причем некоторые субпопуляции уже показывают значительное снижение.

Моржи, которые используют морской лед в качестве платформы для отдыха между погружениями моллюсков и другой бентосной добычей, все чаще вынуждены вывозить на сушу в огромных количествах. Эти многолюдные события, иногда насчитывающие десятки тысяч животных на одном пляже, приводят к давкам и высокой смертности среди телят. Аналогичным образом, кольчатые тюлени, которые строят снежные пещеры на льду, чтобы рожать и кормить своих щенков, сталкиваются с сокращением выживания щенков, когда лед рано распадается и пещеры разрушаются до того, как щенки отнимаются от груди.

База пищевой сети: водоросли и планктон

Экологическое воздействие каскадов со дна пищевой сети вверх. Водоросли, которые растут на нижней стороне морского льда, известные как эпонтические водоросли, образуют весеннее цветение, которое питает зоопланктон, такой как копеподы. Это цветение является критическим импульсом пищи для всей арктической морской экосистемы. По мере таяния льда раньше сроки этого цветения сдвигаются, создавая несоответствие с жизненными циклами рыб, морских птиц и морских млекопитающих, которые эволюционировали, чтобы синхронизировать их размножение и кормление с этим сезонным событием. В некоторых регионах цветение фитопланктона в открытой воде заменило цветение на переднем крае, изменяя видовой состав планктонного сообщества с каскадными эффектами вверх по пищевой цепи.

Рыба и птицы

Рыбы, приспособленные к холодным, связанным со льдом водам, такие как арктическая треска, все чаще заменяются субарктическими видами, такими как минтая, треска и док, движущиеся на север по мере повышения температуры воды. Этот сдвиг нарушает рацион морских птиц, таких как мурры, китти-ваки и гильмоты, а также морских млекопитающих, включая тюленей, китов и белых медведей. Для коренных общин изменения в доступности рыбы влияют как на натуральное рыболовство, так и на мелкие коммерческие операции, которые обеспечивают доход и пищу. Потеря арктической трески особенно беспокоит, потому что она является ключевым видом, который передает энергию от планктона к более высоким хищникам по всей арктической морской пищевой сети.

Глобальные петли обратной связи и повышение уровня моря

То, что происходит в Арктике, не остается в Арктике. Таяние морского льда оказывает относительно небольшое прямое влияние на глобальный уровень моря, потому что плавающий лед вытесняет собственный вес в воде. Однако потеря морского льда ускоряет глобальное потепление через петлю обратной связи альбедо. Белый лед отражает до 80 процентов поступающей солнечной радиации обратно в космос. Темная океанская вода поглощает около 90 процентов этой радиации, нагревая воду и тая больше льда в самоусиливающемся цикле, который усиливает потепление по всей планете.

Гораздо более важным для повышения уровня моря является таяние Гренландского ледяного щита. Это массивное ледяное тело, покрывающее примерно 1,7 миллиона квадратных километров, содержит достаточно воды, чтобы поднять глобальный уровень моря примерно на 7 метров. С 1990-х годов Гренландия теряет в среднем 280 миллиардов метрических тонн льда в год, и скорость потери ускоряется. Упражнение НАСА по межсравнению баланса ледяного щита обеспечивает непрерывный мониторинг изменений ледяного щита. Даже при сценариях умеренных выбросов Гренландия в настоящее время вносит примерно от 1 до 2 миллиметров в год к глобальному среднему повышению уровня моря, и этот вклад увеличивается по мере таяния поверхности и ускорения отела ледников.

Оттаивание вечной мерзлоты добавляет еще один опасный цикл обратной связи. Вечная мерзлота, постоянно замерзшая земля, которая лежит в основе около 24 процентов площади суши Северного полушария, заперла огромное количество органического углерода в течение тысяч лет. По мере оттаивания вечной мерзлоты микробы начинают разлагать этот органический материал, выделяя углекислый газ и метан, оба мощных парниковых газа. Дополнительные выбросы от оттаивания вечной мерзлоты могут значительно ускорить глобальное потепление, создавая самоусиливающийся цикл, который чрезвычайно трудно обратить вспять. По оценкам, вечная мерзлота содержит примерно вдвое больше углерода, чем в настоящее время в атмосфере, что делает ее критическим переломным элементом в климатической системе Земли.

Реакция на политику и адаптация

Международные рамки, такие как Парижское соглашение, направлены на ограничение глобального потепления на 1,5 градуса Цельсия выше доиндустриальных уровней, но текущие национальные обязательства приведут к примерно 2,8 градуса Цельсия потепления. Арктика уже испытывает от 2 до 3 градусов Цельсия потепления относительно конца 19-го века. Без агрессивного и немедленного сокращения выбросов трансформация Арктики будет продолжать ускоряться, с последствиями, которые выходят далеко за пределы самого региона.

Адаптация коренных народов

Многие из них активно объединяют традиционные знания с современной наукой для мониторинга изменений окружающей среды, документирования ледовых условий и выступают за политические действия на местном, национальном и международном уровнях. Такие организации, как Инуитский циркумполярный совет представляют инуитов на Аляске, в Канаде, Гренландии и России, настаивая на сокращении выбросов, признании прав коренных народов и включении в процессы принятия решений. Некоторые сообщества разрабатывают системы раннего предупреждения об опасных ледовых условиях, картографирование ледовых троп с помощью технологии GPS и диверсификация источников питания через общинные сады и мелкомасштабное сельское хозяйство, поддерживаемое более длительными вегетационными периодами.

Технологические и научные инструменты

Достижения в области спутникового дистанционного зондирования, буев, связанных со льдом, автономных подводных аппаратов и моделирования климата позволяют исследователям отслеживать толщину льда, условия океана и изменения экосистем в режиме реального времени. Эти данные поступают в модели, которые улучшают сезонные прогнозы, помогая коренным общинам планировать поездки и охоту с большей безопасностью. Такие программы, как обмен местными наблюдениями и знаниями об Арктике, объединяют наблюдения коренных народов с научными наборами данных, создавая более полную картину того, как меняется Арктика и что это означает для людей, которые там живут.

Однако адаптация имеет реальные пределы. Перемещение целых деревень стоит сотни миллионов долларов и занимает десятилетия, в то время как лед продолжает сокращаться каждый год. Традиционные системы знаний разрушаются быстрее, чем они могут быть переданы молодым поколениям. Суверенитет продовольствия не может быть заменен супермаркетами, когда культурная идентичность сообщества зависит от урожая ледозависимых видов. Единственным долгосрочным решением является замедление потепления путем быстрого сокращения глобальных выбросов парниковых газов, защиты оставшихся льдов Арктики и экосистем и культур, которые от него зависят.

Историческая перспектива: Учимся у прошлого

Оглядываясь назад на прошлое столетие, траектория потери арктического льда сурова. В 1906 году арктический морской ледяной покров летом был примерно в два раза больше минимума 2020 года. 1930-е годы в Арктике наблюдался заметный теплый период, но он был мягким по сравнению с потеплением, наблюдаемым в последние десятилетия. Исторические записи исследователей, китобоев и коренных устных историй обеспечивают базовую линию, которая подчеркивает скорость и масштаб современных изменений. Например, устные традиции ингуитов на северо-западе Гренландии описывают стабильные ледовые условия, которые позволяли собачьим упряжкам путешествовать по конкретным охотничьим угодьям год за годом, места, которые сегодня являются открытой водой летом.

Плеоклиматический рекорд предлагает отрезвляющий урок: климатическая система Земли имеет пороги, которые, однажды пересеченные, могут привести к быстрым и необратимым изменениям.В течение последнего межледникового периода, около 125 000 лет назад, когда глобальные температуры были похожи на те, что, по прогнозам, станут к концу этого века, уровень моря был на 6-9 метров выше, чем сегодня, в основном из-за таяния ледяных щитов Гренландии и Антарктики.Нынешняя скорость выбросов углекислого газа толкает климатическую систему за эти пороги со скоростью, которую жизнь на Земле, включая человеческие общества, никогда не испытывала.

Вывод: Узкое окно для действий

Исторические данные о таянии арктических льдов и его воздействии на экосистемы коренных народов демонстрируют ясную и безотлагательную истину: изменение климата — это не угроза будущего, а реальность настоящего времени. Лед, который определял Арктику на протяжении тысяч лет, исчезает, а вместе с ним исчезают средства к существованию, культуры и биоразнообразие, которые от него зависят. Хотя в общинах коренных народов и научных учреждениях предпринимаются усилия по адаптации, они не могут компенсировать масштабы трансформации, если глобальные выбросы парниковых газов не будут быстро и существенно сокращены.

Арктику часто называют канарейкой планеты в угольной шахте. Эту канарейку сейчас громко поют, и ее песня несет предупреждения для всего мира. Потеря арктического льда ускоряет глобальное потепление, повышает уровень моря и нарушает погодные условия по всему Северному полушарию. Ради ледозависимых народов, белых медведей, моржей и глобальной климатической системы ответ должен быть быстрым, справедливым и амбициозным. Окно для значимых действий сужается, но оно еще не закрыто. То, что произойдет в Арктике в течение следующего десятилетия, будет формировать климатическое будущее всей планеты на века вперед.