Grónske ľadové pokrývky na váhach - Helmholtzova asociácia nemeckých výskumných centier
Ľadový štít v Grónsku je viac ako štvornásobok veľkosti Nemecka a je v ňom uskladnené dostatok vody na zvýšenie globálnej hladiny mora o sedem metrov. Pomocou dvojice satelitov môžu vedci zmerať, koľko ľadu sa topí v dôsledku zmeny podnebia.
Tri, dva, jeden a ... vzlietnite! “Víria sa mračná prachu. Svetlo strely osvetľuje oblohu, keď raketa SpaceX-Falcon-9 vyletí do vesmíru 22. mája 2018 na leteckej základni Vandenberg v Kalifornii (USA). Na palube má druhú generáciu satelitného systému GRACE. Skratka znamená „Obnova gravitácie a experiment s podnebím“. Voľne preložené to znamená niečo ako „meranie gravitačného poľa a klimatický experiment“. A keďže ide o druhú misiu GRACE, projektoví manažéri z americkej vesmírnej agentúry NASA a nemeckého Geo Research Center (GFZ) pridali k názvu skratku „FO“ pre „Follow-On“. Napriek tomuto trochu trápnemu názvu nádej dvoch stôp výskumníkov v oblasti klímy spočíva na dvoch satelitoch GRACE-FO. Pretože tím dokáže pomocou pozemských meraní to, čo je nemožné: Meria celé gravitačné pole planéty do jedného mesiaca. Inými slovami, satelity plošne dokumentujú zmeny hmoty na Zemi, a teda predovšetkým redistribúciu vody medzi oceány, kontinenty a najmä ľadové pláty.
- zväčšiť Meltwater sa vylieva spod Russellského ľadovca. Väčšinou pochádza z jazier na ľadovci, ktoré odtoky spôsobili praskliny v ľade. (Foto: Jeremy Harbeck/NASA)
„Váhy vo vesmíre“ tak poskytujú odpovede na dve z najnaliehavejších otázok výskumu podnebia: Koľko ľadu v priebehu zmeny podnebia strácajú ľadové pláty v Grónsku a Antarktíde a v ktorých regiónoch sveta vďaka tomu stúpa hladina mora? Jedným z výskumníkov, ktorí sledujú začatie misie naživo na mieste, je Dr. Ingo Sasgen z Inštitútu Alfreda Wegenera, Helmholtzovo centrum pre polárny a morský výskum (AWI). Štyridsaťtriročný muž dokumentuje rast a zmenšovanie grónskeho ľadového štítu od prvej misie GRACE (2002 - 2017). Stále mu však chýbajú slová vhodné pre veľkosť a hrúbku ľadovej pokrývky. Porovnania musia pomôcť opísať kolosálne ľadové pole. „Ľadová pokrývka a jej priľahlé ľadovce by boli dostatočne veľké nielen na to, aby jedným zásahom pochovali nielen Nemecko, ale aj Francúzsko, Španielsko a Taliansko,“ vysvetľuje Ingo Sasgen. Najvyššia hora Nemecka, Zugspitze, by sa stále potopila 300 metrov hlboko do ľadu na centrálnej vysokej plošine ľadovej pokrývky. A ak by sa všetok ľad v Grónsku mal roztopiť naraz, globálna hladina mora by stúpla o niečo viac ako sedem metrov, zaplavila by veľké pobrežné oblasti po celom svete a zničila by tak biotopy miliónov a miliónov ľudí - vrátane Európy.
Grónsky ľad sa topí na jeho povrchu
Pohľad na štatistiku GRACE ukazuje, aký naliehavý je už problém topenia ľadu v Grónsku: od začiatku prvej misie v roku 2002 stratila ľadová vrstva a jej ľadovce v priemere 286 miliárd ton ľadu ročne. „Masové straty sú spôsobené hlavne tým, že sa nad Grónskom otepľuje vzduch, čo zvyšuje intenzitu a trvanie obdobia topenia,“ hovorí Ingo Sasgen. Grónska ľadová čiapka dnes stráca takmer dvojnásobne viac ľadu procesom topenia na povrchu, ako tomu bolo v rokoch 1960 až 1990.
- Zoom 22. mája 2018 sa raketa SpaceX Falcon 9 vznáša z leteckej základne Vandenberg v Kalifornii. Strieľa satelitný tím GRACE-FO na svoju obežnú dráhu vo výške 490 kilometrov. Obrázok: Bill Ingalls/NASA
To najlepšie z oboch svetov
- Zoom Stanovenie hmotnostnej bilancie ľadových štítov pomocou dvojice satelitov GRACE. Ilustrácia: Martin Künsting, Fabian Korries
Aby bolo možné lepšie pochopiť, v ktorých regiónoch sa grónsky ľadový štít zmenšuje najrýchlejšie, Ingo Sasgen skombinuje údaje gravitačného poľa GRACE s radarovými meraniami z družice ESA CryoSat-2. Meria sa tým zmena výšky ľadových polí v Grónsku s rozlíšením až päť kilometrov a na rozdiel od GRACE, ktorý má rozlíšenie iba 400 kilometrov, je možné mapovať jednotlivé ľadovcové systémy. „V zásade využívame to najlepšie z oboch súborov údajov a zoskupujeme ich, aby sme určili regionálne rozdiely,“ hovorí Ingo Sasgen. Cieľom tejto práce REKLIM je vytvoriť mapu grónskeho ľadového štítu, ktorá vo vysokom rozlíšení ukazuje, ako sa menia ľadové masy a ako sa stratové zóny v priebehu času rozširujú. Optimalizovaná sada údajov tiež pomáha vylepšiť modely podnebia a ľadovej pokrývky.
V čase pred GRACE mohli vedci kalibrovať svoje klimatické modely iba pomocou niekoľkých bodových meraní z grónskych staníc na meranie snehu a ľadu. To však nezabezpečilo, že modely vypočítali hmotnostnú bilanciu správne. Dnes je na kontrolu kvality modelu postačujúce rýchle porovnanie výsledkov modelu s údajmi GRACE. "Je skutočne dôležité, aby sme presne vedeli, koľko ľadu stráca Grónsko." Pretože iba vtedy, keď dokážeme správne zmapovať tieto straty v klimatických modeloch, budeme schopní s vysokou presnosťou predpovedať budúcnosť ľadovej pokrývky a morskej hladiny, “zdôrazňuje Ingo Sasgen.
Otázka príťažlivosti
Teraz netrpezlivo očakáva prvé údaje, ktoré GRACE-FO vysiela do satelitného riadiaceho centra v Oberpfaffenhofene od júna 2018 a z ktorých sa v súčasnosti počítajú gravitačné polia. Na základe nových výsledkov merania chcú Ingo Sasgen a kolega z AWI vyvinúť štatistickú metódu na predpovedanie hmotnostnej bilancie grónskeho ľadu. Podobný prístup funguje celkom dobre aj pre arktický morský ľad. GRACE-FO spustí potrebné údaje pre túto predpoveď a - ak všetko dobre dopadne - spoľahlivo dohliadne na gravitačné polia ľadových štítov a oceánov počas nasledujúcich desiatich rokov. „Pokračovanie týchto údajov od otvoreného oceánu po pobrežie zostáva jednou z veľkých výziev, ktorým sa chceme v REKLIM v budúcnosti venovať,“ hovorí Ingo Sasgen.
Časopis výročia REKLIM
Združenie Helmholtz pre regionálnu zmenu podnebia skúma vývoj podnebia v regionálnom meradle už desať rokov. Osobitná pozornosť sa venuje interakciám medzi atmosférou, oceánom a pevninou. K desiatemu výročiu vydalo združenie časopis, z ktorého tento text pochádza. Brožúru je možné bezplatne objednať na stránke info (at) reklim.de.
Pri príležitosti medzinárodnej vedeckej konferencie pozýva združenie Helmholtz regionálne zmeny podnebia REKLIM na Deň verejnej angažovanosti. Konajú sa aj podujatia v ostatných dňoch konferencie, na ktoré je verejnosť pozvaná: