A globális felmelegedés hatása a leghidegebb kontinensre. Az Antarktisz szerepe a globális éghajlati rendszerben

Utolsóként felfedezett kontinensünk az Antarktisz: James Cook kapitány 1772-ben azzal a küldetéssel indult útnak, hogy feltérképezze a legendás Déli Földrészt (Terra Australis). Ugyan a Déli-sarkkört elérte, de még a kontinens felfedezése előtt kénytelen volt visszafordulni. Ezt követően több évtizedes szünet következett, mely után elsőként Bellingshausen hajózta körbe a kontinenst 1821-ben. Az 1800-as évek végén expedíciók indultak a földrész felfedezésére, 1912-ben pedig megkezdődött a verseny a Déli-sark meghódításáért Scott és Amundsen között.

Ebből adódóan az Antarktisz az egyik olyan régió, ahonnan származó műszeres meteorológiai idősorok a legrövidebbek és legritkábbak. Hőmérsékleti adatok megfelelő lefedettséggel a teljes kontinensre csak 1958 óta léteznek, az egymást követő évekre jellemző magas változékonyság pedig meglehetősen problémássá teszi a tendenciák értelmezését. Hosszabb időszakra a múltbéli hőmérsékleti viszonyokat közvetett adatforrásokból (úgynevezett proxy adatokból, például a jégfuratokból) tudják becsülni a kutatók.

Az Antarktisz a Föld leghidegebb, legszelesebb és legszárazabb kontinense. Az éves átlaghőmérséklet a parton mérhető körülbelül –10 °C-tól a belső területek legmagasabb részeinek –60 °C-os értékéig terjed. A part közelében a hőmérséklet nyáron meghaladhatja a +10 °C-ot, télen pedig –40 °C alá is eshet, ezzel szemben a szárazföld belsejében nyáron kb. –30 °C-ra emelkedhet, télen pedig –80 °C alá eshet. A Föld felszínén mért legalacsonyabb hőmérséklet −89,2 °C, melyet a Vostok állomáson rögzítettek 1983. július 21-én. Az Antarktiszt általában egy alacsony légnyomású öv fogja körbe, míg magán a kontinensen magas nyomás uralkodik. A kontinens belsejéből a partvidék felé fújó, nagy sűrűségű, hideg és nagyon száraz légtömegeket szállító ún. katabatikus szelek nagy területre terjednek ki. A parti alacsony nyomású rendszerek és a katabatikus szelek kölcsönhatása révén akár 100 km/h feletti sebességű szelek fújhatnak, melyek napokig is tarthatnak, és a 200 km/h-t jóval meghaladó széllökések is előfordulnak.

A kontinens belsejében jellemző a száraz, leszálló légmozgás, kevés a felhő. A part mentén több a nedvesség, és az alacsony nyomású rendszereknek is nagyobb a hatása, ezért itt gyakoribbak a felhők, különösen az Antarktiszi-félszigeten. Noha a part közelében eső is előfordulhat, az Antarktisz felett a legtöbb csapadék hó vagy jégkristály formájában hullik. A szél nehezíti a csapadék mennyiségének pontos meghatározását, de az a becslések szerint évente átlagosan 150 mm-nyi víznek felel meg: a fennsíkon 50 mm-nél is kevesebb, a part közelében meghaladja a 200 mm-t, a Bellingshausen-tenger közelében fekvő térségben pedig 1000 mm-nél is több hullik.

Az Antarktiszt és a körülvevő óceánt a hó és a jég jelenléte uralja, amely egyrészt nagyon érzékeny az éghajlatváltozásra, ugyanakkor fontos visszacsatolási mechanizmusokon keresztül befolyásolja a globális éghajlati rendszert.

Az Antarktisz egyedi éghajlata és földrajza számos globális jelentőségű folyamatban tölt be fontos szerepet: például az óceán szén-dioxid felvételében, a mélyóceáni áramlás alakításában, a kontinentális jégtakaró vízmérlegében, a felszíni energia-, tömeg- és momentum-kicserélődés változásaiban, és a légkör rétegei és a világűr közötti energiaszállítódásban. E folyamatok megértése elengedhetetlen az éghajlati és környezeti változások előrejelzéséhez és hatásainak megértéséhez. Ezek a hatások magukban foglalják az üvegházhatású gázok jövőbeli szintjét, a tengerszint emelkedését, az éghajlat változékonyságát és az éghajlatváltozás sebességét, valamint a légkör összetételének változásait (pl. a sztratoszférikus ózonlyuk alakulását).

Ausztrália több mint 50 éve végez megfigyeléseket Kelet-Ausztrália jégtakarójával kapcsolatban, mely adatokat műholdas mérések kalibrációjához és modellek készítéséhez használnak fel. A felhalmozódás és veszteség egymáshoz való viszonyát vizsgáló tanulmányok megerősítik, hogy az Antarktisz jeget veszít, és így hozzájárul a tengerszint emelkedéséhez. Kelet-Antarktiszon ugyan a megnövekedett csapadékhullás következtében vastagodott a jég, ez azonban nem tudta ellensúlyozni a nyugat-antarktiszi veszteségeket. Keleten ugyanis a felszíni hőmérséklet jóval fagypont alatt van, így annak kismértékű emelkedése nem indíthat el jelentős olvadást.

A növekvő hőmérséklet következtében ugyanakkor a légkör több vízgőzt tud megtartani, ami a kihullható csapadék mennyiségét megnöveli. Az Antarktiszi-félsziget jégvesztesége viszont közvetlen következménye az óceáni– és léghőmérséklet emelkedésének. Azonban ne úgy gondoljunk az Antarktiszra, mint egy olvadó hóemberre, hanem inkább úgy, mintha a jégmező a tengerre csúszna. Bizonyos esetekben az úszó jégselfek összeomlása (melyeket alulról a melegedő víz, felülről a melegebb nyári levegő támad) a szárazföldről induló gleccserek gyorsulását, így gyorsuló jégvesztését okozza.

A szárazföldi jégtakarón és a jégselfeken kívül fontos szerep jut a tengeri jégnek is: kiterjedésének, vastagságának, földrajzi elhelyezkedésének, időbeli alakulásának egyaránt. Az Antarktisz térségében megfigyelt változások (az Északi-sarkvidékhez képest) aprók, és regionális változatosságot mutatnak. A tengeri jég viselkedését azért fontos ismerni, mert mind a sugárzási, mind az áramlási viszonyok alakulásában fontos szerepet játszik. Amikor a déli félteke telén jég képződik a tenger felszínén, sótartalma a vízbe kerül, a hideg, sűrű és nagyon sós víz lesüllyed az óceán mélyére, és az áramlatok segítségével szétterül a világ óceáni medencéiben (néha elérve akár az északi szélesség 45. fokát is!), így a tengeri jég képződése és olvadása befolyásolja az óceáni cirkulációt a déli féltekén.

Az óceáni és légköri áramlások rendszere egymástól nem szétválasztható, így ez a légköri hőmérsékletek szabályozásához is hozzájárul. Fehér színe miatt a jég hatékonyan veri vissza a napsugarakat az űrbe – ezen hűtő hatás még több tengeri jég képződését teszi lehetővé (és viszont: olvadása esetén a sötétebb színű tengervíz kevésbé veri vissza a sugárzást, ami további melegítő hatással jár). Ugyanakkor a tengerjég egyfajta „takaróként” szolgál, amikor elszigeteli egymástól a vizet és a levegőt, korlátozva így a hő- és vízcserét a két közeg között. Továbbá a mikroorganizmusok szezonális élőhelyének megváltoztatásával befolyásolja az élelmiszerláncot, valamint befolyással bír a szén-dioxid elnyelésére is.

2020 februárjában több antarktiszi kutatóállomáson rekord magas hőmérsékletet mértek: a Seymour-szigeten az időjárási feljegyzések kezdete óta először mértek 20 °C fölötti hőmérsékletet. Ugyan ennek WMO (Meteorológiai Világszervezet) általi ellenőrzése még folyamatban van, korábban is előfordult már 20 °C-ot megközelítő hőmérséklet a régióban: noha szokatlan, de nem példa nélküli jelenséggel állunk szemben, mely viszont az általános melegedő trendekkel összhangban a jövőben gyakrabban előfordulhat. A jelenleg hatályban lévő rekordokról, az azokat kialakító időjárási helyzetekről innen tájékozódhatunk.

És hogy mennyire reális a nyugat-antarktiszi jégmező összeomlásától, az ebből eredő tengerszint-emelkedéstől való félelem? Ez pontosan az a kérdés, ami még tisztázásra szorul – jelenleg úgy tűnik, egyre több jeget veszít, de vannak olyan folyamatok, amelyek kölcsönhatását ma még nem ismerjük kielégítően. A jégtakarók éghajlatváltozásra adott válasza sok szempontból bizonytalan, jelenleg is folynak kutatások a témában. A legfrissebb eredmények szerint a nyugat-antarktiszi jégmező (WAIS) jégvesztesége valószínűleg a 1,5 °C és 2 °C közötti globális átlagos felmelegedés elérésénél válik visszafordíthatatlanná.

Eközben kutatók már a jégmező stabilizálásának lehetőségén és eszközein gondolkodnak.

Írta: Pieczka Ildikó – Meteorológus, a földtudományok doktora (PhD), az ELTE TTK Meteorológiai Tanszékének adjunktusa, a Másfél fok egyik állandó szerzője.