Поскольку морской лед в Арктике тает с угрожающей скоростью, открываются возможности для трансарктического судоходства, и к середине века корабли смогут проходить прямо через Северный полюс, что ранее было недоступно человечеству.
Географ из Коннектикута Скотт Стефенсон и его коллеги говорят, что рост трансарктического судоходства и сопровождающее его увеличение выбросов могут частично компенсировать общую тенденцию к потеплению в Арктике к концу века. Их исследование было опубликовано 12 сентября в Geophysical Research Letters..
В то же время они предупреждают, что этот эффект относительно незначителен в контексте общего глобального потепления, и что большее количество судов в Арктике повысит риск экологических катастроф.
Моделируя изменения климатических тенденций, связанные с увеличением судоходства и последующим увеличением выбросов, исследователи обнаружили, что трансарктическое судоходство частично компенсирует общую тенденцию к потеплению в Арктике к концу века.
«Результаты нас удивили», - говорит Стивенсон, доцент кафедры географии Колледжа свободных искусств и наук. «Мы не знали, увидим ли мы четкий сигнал потепления или похолодания, и тот факт, что мы увидели четкую тенденцию к похолоданию, был неожиданным».
Ученым уже давно известно, что маршруты судоходства могут влиять на климат двумя конкурирующими способами, говорит Стивенсон. С увеличением выбросов увеличивается выброс черного углерода. Этот закопченный черный углерод оседает на поверхностях с высокой отражающей способностью, таких как снег и лед, уменьшая отражение солнечного излучения, а это означает, что поверхности удерживают излучение в виде тепла.
Другой способ, с помощью которого выбросы от судов влияют на климат, связан с выделением двуокиси серы в качестве еще одного побочного продукта сгорания топлива. Однако Стивенсон говорит, что вместо потепления выбросы серы играют роль в охлаждении, способствуя образованию облачных капель и рассеивая падающий солнечный свет.
Следы кораблей образуются, когда очень маленькие частицы в воздухе, выбрасываемые в выхлопных газах больших кораблей (и самолетов), притягивают молекулы воды, выступая в роли «семен» (или «ядер облачной конденсации») для облаков. Постоянное накопление капель на ядрах конденсации облаков приводит к образованию тонких полосатых облаков. «Вот почему вы часто видите шлейф облаков, следующих за кораблями», - говорит он. «Они называют эти корабельные следы».
Хотя воздействие выбросов изучалось в прошлом, Стивенсон говорит, что это исследование представляет собой более реалистичный и надежный сценарий, поскольку оно основано на более ранних исследованиях и использует полностью связанную модель системы Земли, включая прогнозируемые выбросы на будущее. трансарктическое судоходство с 2006 по 2099 год, что делает его более динамичным.
Команда также приняла во внимание изменение характера морского льда в зависимости от сезона и то, как это повлияет на маршруты судоходства. С изменением маршрутов судоходства меняются места, где будут скапливаться выбросы.
«Предыдущие исследования рассматривали маршруты судоходства в Арктике более или менее как статические, что означает, что маршруты не меняются в зависимости от времени года, а также от нарастания и таяния льда», - говорит Стивенсон. «Мы считаем, что это важная часть головоломки - лучше смоделировать, где корабли могут пройти в течение 21 века».
Тенденции судоходства были оценены с учетом необходимой транспортировки товаров для каждого порта Европы в Азию в месяц. Были рассчитаны потребности в топливе и определены общие выбросы.
Исследователи также учли глобальные антропогенные (вызванные деятельностью человека) траектории концентрации парниковых газов, принятые Международной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК), на уровне, близко согласующемся с сегодняшними тенденциями, наряду с глобальным экономическим результатом, который будет управлять транспортом грузов.
«Мы попытались полностью интегрировать взаимодействие между различными компонентами климатической системы способами, которые раньше не делались», - говорит Стивенсон.
Основной результат заключался в том, что эффект охлаждения преобладал над эффектом нагрева в моделировании примерно на один градус Цельсия.
Тем не менее Стивенсон предупреждает, что, хотя это явный результат похолодания, он относительно незначителен в грандиозной схеме глобального потепления, прогнозируемой в Арктике: «Мы говорим о замедлении потепления, но не об остановке потепление."
Арктика продолжает нагреваться в два раза больше, чем в среднем по миру, и хотя увеличение судоходства, вероятно, окажет охлаждающее воздействие на регион, исследователи подчеркивают, что эти результаты не следует интерпретировать как одобрение арктического судоходства, особенно как потенциальное решение проблемы изменения климата.
Стифенсон отмечает, что хотя трансарктические морские маршруты сократят время в пути на целых 40 процентов, рост судоходства будет означать повышенный риск разливов нефти и более свободный доступ к извлекаемым ресурсам, таким как нефть, газ и полезные ископаемые. в регионе - все сценарии, которые могут привести к опасным экологическим последствиям в случае аварии. Имея в пределах досягаемости меньше удобств для реагирования на потенциальную катастрофу, спасатели столкнутся с огромными логистическими проблемами, чтобы справиться с такими сценариями.
«Существует явная экономическая выгода от судоходства в Арктике благодаря более коротким маршрутам и меньшему сжиганию топлива, - говорит он, - но существуют и огромные потенциальные риски».
Кроме того, охлаждение может быть компенсировано международным регулированием и торговыми соглашениями, например, если вступят в силу запланированные глобальные ограничения на выбросы серы из топлива, используемого судами. Без образования облаков, вызванных серой, охлаждающий эффект, вызванный облаками, не произойдет.
Стивенсон заключает: «Мягкое похолодание, показанное этими результатами, является, по нашему мнению, важной частью головоломки понимания сложностей взаимодействия между людьми и климатической системой. Это важно учитывать».