התכה של הקטבים: אבולוציה, סיבות, השלכות, פתרונות - סביבה - 2026

ההיתוך של הקטבים או ההפשרה הוא אובדן מסת קרח בקצות הכוכב כתוצאה של ההתחממות הגלובלית. במובן זה, צוין כי בקוטב הצפוני (הארקטי) קרח הים פחת ובאנטארקטיקה (הקוטב הדרומי) קרח הקרחונים יורד בשיעור של 219,000 מיליון טון בשנה.

הקרח שנמצא בשני הקטבים הוא בעל אופי שונה והארקטי הוא בעיקר קרח ים ואילו אנטארקטיקה היא יבשת המכוסה בקרח קרחוני. קרח ים הוא מי ים קפואים וקרח קרחוני הוא תוצר של דחיסת שכבות שלג על היבשה.

כובע קרח ארקטי. מקור: נאס"א

כאשר קרח הים נמס, הוא אינו מעלה את מפלס המים, ואילו קרח קרחוני, הנמצא מעל מסת היבשה, רץ לים ויכול להעלות את מפלסו. מצד שני, התכה של הקטבים מחוללת שינויים בטמפרטורת המים, המשפיעים על האקולוגיה של האזור ועל זרימת זרמי האוקיינוס ​​הגדולים.

התכה של הקטבים נגרמת כתוצאה מעליית הטמפרטורה של האטמוספרה, הים והיבשה. הטמפרטורה של כוכב הלכת עלתה כתוצאה מהתפתחות המהפכה התעשייתית מאמצע המאה ה -18.

כמו כן, שטחי אדמה גדולים בוטלו בבתי מפעלים, ערים והרחבת החקלאות לייצור מזון נוסף. לפיכך, פליטות CO2 לאטמוספרה עלו וקיבועם על ידי צמחים, אלמוגים ופלנקטון פחת.

CO2 אטמוספרי הוא גז חממה, התורם להעלאת הטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ. זה שינה את האיזון הטבעי והביא להתכה של קרח הים והקרחונים בעולם.

ההשלכות של התכה של הקטבים יכולות להיות חמורות מאוד מכיוון שהתהליכים המטאורולוגיים ותנועת הזרמים הימיים משתנים.

בין הפתרונות האפשריים למניעת התכה של הקטבים הוא הפחתת פליטת גזי חממה כמו CO2, מתאן וחנקן דו חמצני. כמו כן, יש להפחית את כריתת יערות היערות וזיהום האוקיינוסים.

לשם כך נדרש מודל פיתוח בר-קיימא, המבוסס על אנרגיה נקייה עם צריכה נמוכה ובאיזון עם הטבע.

אבולוציה מהמאה ה -18 (המהפכה התעשייתית) ועד ימינו

מחקרים פליאקלמטיים (של אקלים עתיק יומין) שנערכו בשני הקטבים מעידים כי במשך 800,000 שנה לא היו שינויים במחזורים הטבעיים של חימום וקירור. הם התבססו על ריכוזי CO2 של 180 עמודים לדקה (חלקים למיליון) בשלב הקרה ו- 290 עמודים לדקה בשלב החם.

עם זאת, באמצע המאה התשע-עשרה החלה לשים לב לעלייה בריכוז ה- CO2 האטמוספרי, החורג ממגבלת 290 העמודים לדקה. זה הביא לעלייה בטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ.

המהפכה התעשייתית

ההתפשטות הסוציו-אקונומית של אירופה החלה בסביבות שנת 1760 באנגליה והתפשטה לאמריקה, היא מכונה המהפכה התעשייתית. התפתחות זו הייתה הגורם לעלייה בריכוז CO2 בגלל שריפת דלקים מאובנים, בעיקר פחם.

המהפכה התעשייתית הראשונה: פחם

בסיס האנרגיה של השלב הראשוני של המהפכה התעשייתית היה פחם, יחד עם סדרה של תגליות מדעיות ושינויים במבנה החברתי. בין אלה בולט השימוש במכונות שמקור האנרגיה שלהן היה אדים שחוממו על ידי שריפת פחם.

בנוסף שימש פחם לייצור חשמל ובתעשיית הפלדה. באופן זה החל חוסר האיזון באקלים העולמי, שבא לידי ביטוי בהמשך בבעיות סביבתיות שונות.

נפט וגז

זה נחשב שהמצאת מנוע הבעירה הפנימית והשימוש בנפט וגז הובילו למהפכה תעשייתית שנייה בין סוף המאה ה -19 לתחילת המאה העשרים. זה הביא לעלייה מואצת של CO2 הוסיף לאטמוספירה כתוצאה מפעילות אנושית.

המאה ה -20: קפיצה בריכוז CO2

באמצע המאה העשרים התפתחות התעשייה הקיפה את מרבית כדור הארץ וריכוזי CO2 החלו לצמוח בקצב מואץ. בשנת 1950 ריכוז CO2 עלה על 310 עמודים לדקה ובסוף המאה הגיע ל -380 עמודים לדקה.

הקרחונים הנמסים

נמס קרח קרחוני באנטארקטיקה. מקור: וינסנט ואן זייסט

בין השלכותיה הרבות של המהפכה הכלכלית, בולט התכה של קרח ים ואדמה. על פי הערכות, אנטארקטיקה איבדה שלושה מיליארד טונות קרח מאז 1992.

הפסד זה האיץ בשש השנים האחרונות, אשר מוערך בממוצע 219,000 מיליון טון לשנה.

במהלך שנת 2016 עלתה הטמפרטורה של הארקטי ב 1.7 מעלות צלזיוס ולשנת 2019 מעריכים כי הקרח של הקוטב הצפוני כיסה רק 14.78 מיליון קמ"ר, זהו 860,000 ק"מ רבועים מתחת לממוצע המרבי שנרשם בין 1981 ל- 2010.

סיבות

התכה של הקטבים היא תוצר של עליית הטמפרטורה של כדור הארץ, המכונה התחממות כדור הארץ. מחקר שערך ה- NSIDC (מרכז הנתונים האמריקאי לשלג וקרח בארה"ב) בשנת 2011 העריך כי הטמפרטורה של האזור הארקטי עלתה בין 1 ל- 4 מעלות צלזיוס.

מנגד, נאס"א הצביעה כי הטמפרטורה הממוצעת עלתה ב- 1.1 מעלות צלזיוס ביחס לתקופת 1880/1920 (1.6 מעלות צלזיוס ביבשה ו -0.8 מעלות צלזיוס בים). ישנם שני גורמים עיקריים לעלייה בטמפרטורה העולמית:

-גידול בפליטות CO2

מחזור טבעי

על פי מחקרים פליוקלימטיים, כ8- תקופות קרחוניות התרחשו בכוכב הלכת במהלך 800,000 השנים האחרונות. תקופות אלה של טמפרטורות נמוכות התחלפו עם תקופות חמות וסירוגין זה חפף עם וריאציות בריכוז ה- CO2 באטמוספרה.

וריאציות אלה היו תוצר של מנגנון טבעי המבוסס על אספקת CO2 לאטמוספרה על ידי התפרצויות געשיות וכיבושו על ידי גידול אלמוגים בים רדודים וחמים.

ההערכה היא כי בתקופות חמות הגיעו לריכוזים של 290 עמודים לדקה של CO2 ובתקופות קרות 180 עמודים לדקה של CO2.

אפקט החממה

מצד שני, CO2 פועל כגז חממה שכן הוא מונע יציאה של קרינה תרמית מכדור הארץ לחלל. זה מביא לעלייה בטמפרטורה של כדור הארץ.

מחזור מלאכותי

מאמצע המאה ה -19 המעגל הטבעי הזה של חימום וקירור החל להשתנות בגלל פעילויות אנושיות. במובן זה, עד שנת 1910 ריכוז CO2 הגיע ל -300 עמודים לדקה.

בשנת 1950 הגיעה רמת הפחמן הדו-חמצני ל -310 עמודים לדקה, בשנת 1975 הייתה 330 דקה לדקה ובסוף המאה העשרים 370 עמודים לדקה.

הגורם הבסיסי לעלייה זו בריכוז ה- CO2 באטמוספרה נובע בעיקר משריפת דלקים מאובנים (פחם ונפט). בדרך זו משתחררים לאטמוספרה כמויות גדולות של CO2 שנתפסו על ידי צמחים לפני מיליוני שנים.

ירידה בכיורי הפחמן

המוני ירקות, פלנקטון ואלמוגים מקבעים פחמן בתהליכי הפיתוח שלהם על ידי מיצוי CO2 מהאטמוספרה. לכן הם מתנהגים כיור פחמן בכך שהם הופכים אותו לחלק ממבני גופם.

הרס היערות וזיהום הימים הגורמים למוות של אלמוגים וירידת הפלנקטון הפחיתו את שיעור קיבוע הפחמן.

היערות

היערות הצטמצמו באירופה בשנת 4350 בכ 436,000 ק"מ 2 והוחלפו בערים, תעשיות, שדות חקלאיים או יערות מטעים עם אחידות של מינים.

אובדן כיסוי הצמחייה מעלה את הטמפרטורה ב- 0.23 מעלות צלזיוס באזורים המושפעים כתוצאה מההשפעה המוגברת של קרינת השמש על פני כדור הארץ. השפעת האלבדו של היער (יכולת לשקף קרינת שמש) היא 8 ו -10% וכאשר הם נכרתים, השפעה זו הולכת לאיבוד.

לעומת זאת, כאשר מתרחשות שריפות צמחייה, משתחרר פחמן קבוע במסת הצמחייה המצטברת גם היא באטמוספירה. בתמונה זו תוכלו לראות את יערות היערות באזור האמזונס:

האוקיינוסים

זיהום אוקיאני גורם להחמצת מים ימיים ומופקדים חומרים רעילים שגרמו למותם של כ- 50% מהאלמוגים. בנוסף, החמצה זו יכולה להשפיע על הפלנקטון שתופס את מרבית הפחמן.

חור בשכבת האוזון

שכבת האוזון היא הצטברות של צורה זו של חמצן (O3) בשכבות העליונות של הסטרטוספרה. האוזון מקטין את כמות הקרינה האולטרה סגולה החודרת לכדור הארץ, המסייעת בשמירה על הטמפרטורה ומונעת את ההשפעות המזיקות של קרינה זו.

בשנת 1985 מדענים זיהו חור בשכבת האוזון מעל אנטארקטיקה, המהווה גורם חשוב בהתמוססות הקרח באזור זה. זה נגרם על ידי גזים שונים הנפלטים באטמוספירה כתוצאה מפעילות אנושית כמו כלור-פלואורוכמינים (CFC).

השלכות

העלייה בריכוז גזי החממה באטמוספרה מייצרת עלייה בטמפרטורה. לפיכך, התכה של הקטבים נגרמת עם השלכות עולמיות חמורות:

-גובה פני הים עולה

התוצאה המיידית של התכה קרח קרחוני היא עליית מפלס הים. לדוגמא, אם כל הקרח באנטארקטיקה נמס, גובה פני הים היה עולה עד 70 מ '.

אם זה היה קורה, חלק גדול מערי החוף היה מוצף וניתן לשנות את האקולוגיה של אזורים גדולים. באנטארקטיקה ישנם 13,979,000 קמ"ש של שטח קרקע קפוא והפרשות קרחוניות באזור הוכפלו בין 2002 ל -2006.

באזור הקוטב הצפוני נמצא גרינלנד הקרח הקרחוני שעלול לגרום לעליית פני הים. אזורים ארקטיים אחרים עם קרח קרחוני כוללים את הארכיפלג הקנדי, האיים הארקטיים הרוסיים, ארכיפלג סבאלברד וג'האן מאיין, ואת האזור הארקטי היבשתי.

- ארוסה של חופי הארקטי

קרחון נמס בקייפ יורק (גרינלנד). מקור: Brocken Inaglory תמונה זו נערכה על ידי משתמש: CillanXC

המעגל הארקטי מקיף את חופי: גרינלנד, קנדה, ארצות הברית, איסלנד, נורבגיה, שוודיה, פינלנד ורוסיה. חופים אלה ידועים כחופים רכים מכיוון שאינם מהווים מצע סלעי, אלא על ידי חלחול.

ההתחממות הגלובלית גורמת להמיס את הספקטרום ומשאירה את המבנה התחתון חשוף לשחיקה. האזורים שנפגעו בעיקר משחיקה הם לפטב, מזרח סיביר וים הבופור, באלסקה, בהם כבר מתגלה נחלותיהם אובדן של עד 8 מטרים.

כמו כן, התכה של permafrost משחררת כמויות גדולות של CO2 ומתאן שנכלאות בשכבות השלג הקפואות.

- שינוי דפוסים אטמוספריים

עם עליית מפלס הים, האידוי מושפע ולכן אירועים מטאורולוגיים רבים משתנים. יכולות להיות לכך השלכות שונות:

שינוי דפוסי זרימת אטמוספרי וזרמי אוקיינוס

הטמפרטורה האוקיאנית יכולה להיות מושפעת מהשתלבות המוני מים נמסים (חמים יותר מאשר מים ימיים נוזליים) מההיתוך של הקטבים. זה יכול להשפיע גם על מהלך נורמלי של זרמי אוקיינוס.

במקרה של התכה של הקרח הארקטי, נחל המפרץ יושפע. זרם זה מעביר גוף גדול של מים חמים ממפרץ מקסיקו לצפון האוקיאנוס האטלנטי.

לפיכך, ניתן לשנות משטרים תרמיים ולייצר אוויר חם יותר בארקטי ומרכז אמריקה ואוויר קריר יותר בצפון מערב אירופה.

עלייה בתדירות החלפת חום-קר

גלי חום המתחלפים עם גלי קור הופכים לעיתים תכופות יותר ויותר ברחבי העולם. במקרה של גלי חום, ניתן להעריך שהם מתרחשים במרווחים קטנים יותר ויותר ועם משך זמן ארוך יותר.

גשמים מוגברים

כאשר הקרח הקוטבי נמס, מסת המים הנוזלים עולה והעלייה בטמפרטורה משפיעה על התאדות. כתוצאה מכך, גשמים גוברים, העלולים להיות זורמים יותר ויותר ולהתרחש בצורה לא תקינה.

שחיקה ומדבור

העלייה בגשמים זורמים והתדירות הגבוהה יותר של חילופי דברים בין גלים קרים וחמים עלולים לגרום לעלייה בשחיקת האדמה.

ירידה במשאבי המים

קרח קוטב הוא המאגר הגדול ביותר של מים מתוקים על פני האדמה. בצורה כזו שההיתוך והערבוב עם מי הים מייצגים אובדן משמעותי של מי השתייה.

-השפעה על המגוון הביולוגי

התכה של קרח הים באוקיאנוס הארקטי ובמחלחול על חופיו משפיעה לרעה על הרגלי החיים של המינים שנמצאים באזורים אלה. בנוסף, השינויים האקלימיים שההיתוך של הקטבים ברחבי העולם גורם להם משפיעים לרעה על המגוון הביולוגי של כדור הארץ.

הצמחייה

מיני טונדרה, כמו חזזיות וטחבים, מושפעים משינוי דפוסי ההקפאה וההפשרה במהלך השנה. מצד שני, התכה של הקוטב הארקטי מאפשרת למינים מקווי הרוחב החמים יותר לפלוש לטונדרה ולעקוף מינים ילידים.

דובי הקוטב

דוב קוטב בסוואלברד (נורווגיה). מקור: Arturo de Frias Marques

דובי הקוטב הם בעלי חיים שחיים, צדים ומתרבים על קרח הים הארקטי והם מקרה סמלי. הפחתה דרסטית בקרח הים בקיץ מאיימת על אוכלוסיותיהם המפוזרות ברחבי אלסקה, קנדה, גרינלנד, נורבגיה ורוסיה.

נכון לעכשיו מעריכים כי ישנם פחות מ 25,000 דגימות של דובי קוטב באזור זה כולו. בעלי חיים אלה צדים כלבי ים בחורף ובאביב לבניית מאגרי שומן המאפשרים להם לשרוד לאורך הקיץ.

במהלך התקופה החמה יותר, דובי הקוטב מתקשים יותר לצוד את כלבי הים, מכיוון שהם נעים ביתר קלות. מצדם, בחורף הם נאלצים לעלות על פני השטח כאשר דובים יכולים לתפוס אותם ביתר קלות.

התכה של הקטבים גורמת לירידה בקרח והיא גם נמסה מוקדם יותר בעונה. התוצאה היא שדובי הקוטב יכולים לצוד פחות כלבי ים ולכן יש סיכוי נמוך יותר לשרוד.

הקריבו

בעשורים האחרונים אוכלוסיית הקרבואים פחתה ב- 50% בגלל עליית הטמפרטורה. לכן דפוס ההתכה של הנהרות המסמנים את מחזורי הנדידה שלהם משתנה.

כל זה מקדם את פלישת הצמחייה מארצות חמות יותר המעקירה את האזובים והחזזיות שהם המזון של מין זה.

שינויים באורח החיים ואובדן תרבותי

הננט

הם קבוצה אתנית סיבירית שמקור חייהם עדרי האיילים שמהם הם משיגים אוכל, ביגוד, מקלטים ותובלה.

איילים רעבים בעיקר טחב וחזזיות האופייניים לאזורים ארקטיים אלה, שהופחתו בעליית הטמפרטורה.

האינואיטים

זוהי קבוצה אתנית המאכלסת את חופי אלסקה ותלויה באופן מסורתי בדיג ובציד אחר כלבי ים, לוויתנים ודובי קוטב.

עם זאת, עם ההתחממות הגלובלית קרח הים נסוג ואוכלוסיות המשחק עוברות למקום אחר. לכן הידע המסורתי ואורח חייהם של קהילות אלה הולך לאיבוד.

לעומת זאת, אזורים כמו סלמון ורובינס שאינם חלק מתרבות האינואיטים החלו להופיע באזורים אלה.

הסמי

זוהי קבוצה אתנית שמקורה בחופי הארקטי של נורבגיה המוקדשת לאיילים רועים, המהווים את הבסיס לתרבותה. איילים נודדים לחוף לפני שהנהרות מפשירים, אך דפוסי ההתנהגות שלהם משתנים על ידי התכה של הקטבים.

פתרונות

הפחתת פליטות גזי חממה

כדי להפסיק את התכה של הקטבים, יש צורך להפחתה דרסטית בפליטת גזי החממה. ירידה זו חייבת להיות גבוהה מהיעדים שנקבעו (ולא הושגו במלואם) בפרוטוקול קיוטו.

פרוטוקול זה הוא חלק מאמנה המסגרת של האו"ם בנושא שינויי אקלים (UNFCCC). סוכם בקיוטו, יפן, בשנת 1997 וקבע מכסות כדי להפחית את פליטת גזי החממה.

עם זאת, האינטרסים הכלכליים של המדינות המפיקות את הכי הרבה פליטות השפיעו על עמידה בפרוטוקול קיוטו.

יערות מחדש והגנה של המוני יער

האמצעי המשלים להפחתת פליטות הוא שמירה על יערות קיימים והגדלת השטח המכוסה עליהם. עם זאת, הרחבות היער הגדולות ביותר הן במדינות מתפתחות שיש להן תכניות התרחבות המובילות ל יערות יערות מסיביים.

במדינות המפותחות יש המוני יער קטנים מאוד, שכן הם בוטלו בביזוי במהלך הקמת המהפכה התעשייתית.

שליטה בזיהום הים

הימים הם כיור הפחמן העיקרי דרך אלמוגים, פלנקטון ודגים, ולוכדים כ- 50% מהפחמן האטמוספרי. מסיבה זו, חיוני להבטיח איזון אוקיינוס ​​ולהפחית את זיהום המים הימיים, בעיקר בעזרת פלסטיק.

הנדסה גיאוגרפית

ישנם מדענים שהציעו חלופות להנדסה גיאוגרפית, כמו הזרקת תרסיסי גופרית לסטרטוספרה הקוטבית כדי ליצור הצללה עולמית.

תרסיסי גופרית מצמצמים את כניסת קרינת השמש ולכן מקררים את כדור הארץ, אך הדבר עלול להשפיע על אידוי ולהפחית משקעים באזורים מסוימים.

הפניות

1. תוכנית ארקטי (2019). כרטיס הדוח הארקטי: עדכון לשנת 2018. ההשפעות של ההתחממות הארקטית המתמשכת ממשיכות להתגבר. נלקח מ- arctic.noaa.gov
2. Becher M, Olofsson J, Berglund L ו- Klaminder J (2017). הפרעה קריוגנית מופחתת: אחד המנגנונים הפוטנציאליים העומדים מאחורי שינוי הצמחייה באזור הארקטי. ביולוגיה קוטבית 41: 101–110.
3. Eraso A ודומינגז MC (נראה בתאריך 07/11/2019). ההפשרה בקוטב הצפוני ובאנטארקטיקה. עידני קרח פליסטוצן והתחממות כדור הארץ עכשווית.
   נלקח מתוך antarkos.org.uy.- Huettmann F (Ed.) (2012). הגנה על שלושת הקטבים. שפרינגר. ניו יורק, ארה"ב. 333 עמ '.
4. Pacheco-Pino S ו- Valdés-Cavieres C (2012). השפעה סביבתית של התכה של האזור הארקטי והשפעתו על התיירות. כתב העת הבין-אמריקאי לסביבה ותיירות (RIAT) 8: 8-16.
5. ראש, PJ; טילמס, ס .; טורקית, RP; רובוק, א .; עומאן, ל .; חן, סי .; סטנצ'יקוב, GL; גרסיה, RR (2008). "סקירה כללית של ההנדסה הגיאוגרפית של האקלים באמצעות תרסיסי סולפט סטרפטוספרי". עסקאות פילוסופיות של החברה המלכותית של לונדון. סדרה א, מדעי המתמטיקה והפיזיקה. 366 (1882): 4007–4037.
6. וויגלי TML (אוקטובר 2006). גישה משולבת להפחתת / הנדסה גיאוגרפית לייצוב האקלים. מדע 314: 452–454.