Таяние арктического льда — процесс уменьшения объёма и площади морского льда в Арктике, вызванный изменением климатических условий; одно из наиболее очевидных последствий глобального потепления.
Определения Арктический морской лёд — область Северного Ледовитого океана, покрытая льдом.
Протяжённость морского льда — площадь океана, покрытая не менее 15 % морского ледяного покрова.
«Почти свободные ото льда условия» — протяжённость арктического морского льда менее 10 млн км² в течение как минимум пяти лет подряд.
Проблематика
По наблюдениям учёных, среднегодовая температура в Арктике является самой высокой, как минимум, за последние 4000 лет и продолжает расти. Процессы потепления суши и океана усиливают потерю морского льда, а также приводят к нарушению глобальной циркуляции океана.
Поскольку суша ограничивает большую часть Арктики, морской лёд может распространяться на юг только в некоторых местах. В конце зимы арктический морской лёд покрывал в среднем 15,5 млн км², к концу лета сохранялся на территории около 6,5 млн км², однако минимальная площадь арктического морского льда с 2002 года стабильно остаётся ниже этих показателей.
С 1953 по 2006 год площадь арктического морского льда в конце летнего сезона (в сентябре) сокращалась со скоростью −7,8 % каждые 10 лет. За первые 25 лет спутниковых наблюдений, начиная с 1979 года, эта тенденция усилилась до −9,1 % за десятилетие, при этом сезон таяния льдов Арктики удлинялся со скоростью пять дней за десятилетие и преобладал более поздний осенний ледостав. К 2011 году таяние арктического морского льда ускорилось ещё больше — учёные зафиксировали показатель −12,9 ± 1,47 % за десятилетие, что соответствует снижению площади льда на 30-40 % с конца 1970-х годов.
В сентябре 2012 года был установлен рекорд минимальной площади Северного Ледовитого океана, покрытого льдом, — 3,387 млн км². Предыдущий рекорд был зафиксирован 18 сентября 2007 года (4,16 млн км²).
В 2016 году спутниковые данные показали самую низкую общую протяжённость морского льда в Арктике за январь за весь период с начала спутниковых наблюдений (с 1979 года). В сочетании со скудным ледяным покровом температура в Арктике была необычайно высокой для середины зимы. Незадолго до Нового года поток мягкого воздуха поднял температуру выше нуля на территории до 320 км от Северного полюса.
Исследование, проведённое в 2018 году, выявило уменьшение толщины морского льда на 66 % или 2,0 метра за последние шесть десятилетий и переход от постоянного льда к преимущественно сезонному ледяному покрову. Кроме того, лёд в Арктике в целом становится более молодым; за последние десятилетия количество многолетнего льда значительно сократилось. В 1988 году лёд возрастом не менее четырёх лет составлял 26 % морского льда Арктики, тогда как к 2013 году этот показатель снизился до 7 %. К началу 2010-х годов почти не осталось старого и толстого льда (возрастом не менее пяти лет) — 3 % в феврале 2012 года по сравнению с 30-40 % в 1980-х годах. Замена старого, толстого морского льда молодым, тонким льдом, который быстрее тает в летний период, приводит к резкому сокращению его площади. Такое уменьшение ледяного покрова снижает альбедо поверхности: уменьшается отражательная способность, вследствие чего больше солнечного излучения поглощается океаном, что ещё больше нагревает воду и способствует ускоренному таянию льда.
Июль 2019 года был самым тёплым месяцем в Арктике за всю историю наблюдений, что привело к самой значительной потере морского льда. В том месяце минимальная площадь морского льда была зафиксирована на уровне 7,5 млн км², а объём морского льда 8900 км³. Десятилетний тренд сокращения морского льда в сентябре 2019 года достиг −13 %, поскольку процесс образования морского льда в летние месяцы был в значительной степени затруднён. Минимальная протяжённость на 18 сентября 2019 года составляла 4,153 млн км².
В сентябре 2020 года (США) сообщил, что арктический морской лёд растаял до площади 3,74 миллиона км², что является вторым по величине показателем с начала регистрации в 1979 году.
В 2024 году сентябрьский минимум арктического морского льда составил 4,29 млн км².
Таяние арктического морского льда является одной из основных движущих сил — явления, заключающегося в том, что полюса Земли в условиях изменения климата нагреваются быстрее, чем в среднем по планете. Вполне вероятно, что таяние морского льда также приводит к ослаблению арктического струйного течения, что может привести к более экстремальной погоде в средних широтах.
Прогнозируется, что в XXI веке изменение климата приведёт к состоянию «свободного ото льда» океана (так называемому «голубому океану»), при котором в Арктике останется менее 1 млн км² льда. Однако сроки достижения этого состояния различаются из-за сложности моделей, вариативности условий и значительной межгодовой изменчивости морского льда.
Кроме того, одним из следствий сокращения площади арктического льда является возникновением сильных штормов в Северном Ледовитом океане. Так, например, с середины августа до конца октября 2012 года во время штормов в море Бофорта наблюдались волны до пяти метров. Это стало новым явлением для региона, поскольку постоянный морской ледяной покров обычно предотвращал образование высоких волн. Волновое воздействие, в свою очередь, оказывает разрушительное воздействие на морской лёд и, таким образом, может стать механизмом обратной связи, вызывающим ещё более быстрое его таяние.
В настоящее время судоходство в Арктике становится всё более возможным, и, вероятно, оно будет увеличиваться в дальнейшем. Как исчезновение морского льда, так и связанная с этим возможность увеличения активности человека в Северном Ледовитом океане представляют угрозу для местной дикой природы.
Прогнозы потери льда в будущем В период с 1994 по 2017 год Земля потеряла 28 триллионов тонн льда, и 7,6 триллиона тонн из них приходится на арктический морской лёд.
Предсказывая появление в скором будущем «свободного ото льда» Северного Ледовитого океана, учёные заявляют, что оценить точный год превращения его в «голубой океан» очень сложно из-за множества постоянно меняющихся факторов.
В 2006 году (UCAR) при финансовой поддержке Национального научного фонда (NSF), Министерства энергетики (DoE) и Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) разработала (CCSM), одним из компонентов которой была и модель морского льда (Community Sea Ice Model, CICE). Согласно её прогнозам, «почти свободные ото льда условия» в Арктике наступят к сентябрю 2040 года.
В статье 2009 года Муин Ван и Джеймс Э. Оверленд в рамках (CMIP) на основе прогнозов шести климатических моделей CMIP3 оценили наступление «почти свободных ото льда условий» в Северном Ледовитом океане примерно к сентябрю 2037 года, с вероятностью, что это может произойти уже в 2028 году. В 2012 году они повторили эксперимент с моделями CMIP5 и обнаружили, что при сценарии самых высоких выбросов парниковых газов , безлёдный сентябрь впервые наступает между 14 и 36 годами после базового 2007 года, со средним значением 28 лет (то есть около 2035 года).
В том же 2009 году Жюльен Боэ, Алекс Холл и Синь Цю провели исследование с использованием восемнадцати климатических моделей CMIP3, которое дало прогноз наступления «почти свободных ото льда условий» в Арктике незадолго перед 2100 годом при сценарии средних выбросов парниковых газов в будущем.
В 2012 году другая группа исследователей использовала модели CMIP5 и их сценарий умеренных выбросов RCP 4.5 (который представляет несколько меньшие выбросы, чем сценарий CMIP3) и обнаружила, что, хотя их средняя оценка не учитывала отсутствие льда в Арктике до конца XXI века, «почти свободные ото льда условия» в 2045 году были в пределах одного стандартного отклонения от среднего значения.
В 2013 году те же исследователи сравнили прогнозы наиболее эффективной подгруппы моделей CMIP5 с результатами тридцати существующих моделей, которые были ограничены данными истории наблюдений. В целом, согласно прогнозу RCP 8.5, в сентябре между 2054 и 2058 годами океан будет свободным ото льда, а согласно RCP 4.5, океан приблизится к порогу отсутствия льда в 2060-х годах, но не пересечёт его к концу столетия, при этом протяжённость морского льда останется на уровне 1,7 млн км².
В 2014 году Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов Организации Объединённых Наций по изменению климата указал на риск наступления безлёдного лета в Арктике примерно в 2050 году при сценарии максимально возможных выбросов парниковых газов.
В (NCA), опубликованной 6 мая 2014 года, сообщается, что Северный Ледовитый океан, как ожидается, освободится ото льда летом до середины века. Те её модели, которые лучше всего соответствуют историческим тенденциям, прогнозируют, что Арктика летом будет «почти свободна ото льда» к 2030-м годам.
В 2021 году в Шестом оценочном докладе Межправительственной группы экспертов Организации Объединённых Наций по изменению климата была сделана оценка «высокой уверенности» в том, что Северный Ледовитый океан станет «почти свободным ото льда» в сентябре до 2050 года при всех сценариях (Shared Socioeconomic Pathways, SSPs).
В документе, опубликованном в 2021 году, показано, что модели CMIP6, которые лучше всего учитывают тенденции арктического морского льда, прогнозируют первые «почти свободные ото льда условия» примерно в 2035 году в рамках SSP5-8.5, то есть при сценарии постоянного увеличения выбросов парниковых газов.
В 2022 году группа китайских исследователей, взвесив несколько прогнозов CMIP6, пришла к выводу, что первый год освобождения Арктики ото льда, скорее всего, наступит между 2040 и 2072 годами при сценарии SSP3-7.0.
Воздействие на окружающую среду
Глобальное потепление
В соответствии с Парижским соглашением 2015 года в рамках Рамочной конвенции ООН об изменении климата страны-участники удерживают повышение глобальной средней температуры на уровне значительно ниже 2 °C по сравнению с доиндустриальным уровнем и «прилагают усилия» по ограничению повышения температуры до 1,5 °C выше доиндустриального уровня. Однако вопрос, смогут ли сценарии выбросов, реализуемые в рамках Парижского соглашения, предотвратить отсутствие льда в Арктике остаётся открытым. Также до конца неясно, каковы будут различия в воздействии на арктический морской лёд при глобальном потеплении на 1,5 °C и на 2,0 °C.
Одно из исследований 2018 года показывает, что до того, как глобальное потепление достигнет 1,5 °C, 2,0 °C и 3,0 °C, вероятность хотя бы один раз достичь свободной ото льда Арктики составляет 10 %, 80 % и 100 % соответственно. При этом подчёркивается, что вероятности отсутствия льда, полученные из переходных периодов потепления, применимы только к периоду до достижения целевых температурных показателей. Как эти вероятности будут развиваться после стабилизации глобальной температуры — конечного целевого состояния, предусмотренного Парижским соглашением, неизвестно. Учитывая ожидаемое запоздалое потепление океана, вполне возможно, что морской лёд может продолжать сокращаться после стабилизации глобальной средней приземной температуры, что увеличивает вероятность освобождения Арктики ото льда. Более того, даже когда среднее значение температуры стабилизируется, внутренняя изменчивость может периодически приводить к освобождению Арктики ото льда — фактор, который невозможно определить количественно с помощью моделирования переходного потепления.