Wpływ zmian klimatycznych na obieg wody w Arktyce
Polscy naukowcy, a wśród nich eksperci z Uniwersytetu Wrocławskiego, zbadali jak zmiany klimatyczne kształtują obieg wody w Arktyce. Wyniki ich analiz mogą zostać wykorzystane do opracowania strategii minimalizacji ryzyka związanego z ekstremalnymi zjawiskami hydrologicznymi w rejonach polarnych i alpejskich.
Dr Łukasz Stachnik, prof. Krzysztof Migała, dr hab. Mirosław Wąsik, prof. dr hab. Henryk Marszałek, mgr Aleksandra Wołoszyn, dr hab. Marek Kasprzak z Centrum Badań Regionów Zimnych, Wydziału Nauk o Ziemi i Kształtowania Środowiska Uniwersytetu Wrocławskiego, dr Elżbieta Łepkowska i dr Dariusz Ignatiuk z Uniwersytetu Śląskiego, dr Natalia Pilguj z Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, dr Anna Zielonka z Instytutu Ochrony Przyrody Polskiej Akademii Nauk, oraz dr Maciej Bartosiewicz z Instytutu Geofizyki Polskiej Akademii Nauk opublikowali artykuł pt.:” Resolving the climate-controlled hydrological regime in a model permafrost catchment for future management strategies” w Journal of Environmental Management, które jest prestiżowym czasopismem w dyscyplinie Nauk o Ziemi i środowisku (5-letni wskaźnik Impact Factor: 8,0, 200 pkt wg MNiSW).
Najbardziej intensywne zmiany klimatyczne obserwowane w Arktyce skutkują szybkim ocieplaniem oraz zwiększającą się ilością opadów. Wpływ takich szybkich zmian na obieg wody w rejonach polarnych nie został wcześniej szczegółowo opisany na podstawie wieloletnich obserwacji. W 2025 roku polscy badacze rejonów polarnych podjęli się analizy danych hydro-meteorologicznych ze zlewni lodowcowej Bratteggdalen (Svalbard), położonej w pobliżu stacji badawczej im. Baranowskiego. Ekosystem ten posłużył jako model zlewni lodowcowej powstałej na wieloletniej zmarzlinie w wyniku przyspieszonej recesji lodowca Brattegg.
Polscy naukowcy, wykorzystując wysokiej jakości dane z lat 2005-2019 oraz wyniki pomiarów archiwalnych z lat 70. i 80. XX wieku, określili, w jaki sposób zmienne warunki meteorologiczne kształtują przepływy wody w trakcie wieloletniej ewolucji systemu hydrologicznego. Wyniki tych analiz wskazują, że największe, a niejednokrotnie ekstremalne ilości wody spływającej w modelowej zlewni lodowcowej są bezpośrednią funkcją zwiększającej się objętości opadów atmosferycznych i przyspieszonego odpływu po wieloletniej zmarzlinie. Sezonowe wezbrania związane z silnymi opadami deszczu na pokrywę śnieżną powodują jej topnienie i intensywne przybory wód. W cieplejszej połowie roku, kiedy pokrywa śnieżna zanika, temperatura powietrza ma stosunkowo silniejszy wpływ na obieg wody w obszarze lodowca.
Dodatkowo naukowcom udało się wykazać, że pomiędzy 1979 a 2019 rokiem doszło do istotnego wiosennego ocieplenia przy jednoczesnym wzroście letnich opadów deszczu. Polscy polarnicy dowodzą, że przy porównywalnym lub szybszym tempie zmian, cieplejsza połowa roku stanie się kluczowa dla ogólnego bilansu wodnego.
Zależności pomiędzy warunkami pogodowymi a przepływami wody w obszarach polarnych są często determinowane charakterystyką wieloletniej zmarzliny, czyli gruntu, osadu lub skały, dla których ujemne temperatury utrzymują się przez co najmniej kilka lat. Powierzchniowa warstwa zmarzliny ulega wytapianiu w czasie sezonu letniego, tworząc tzw. warstwę czynną. Wraz ze wzrostem temperatur powietrza dochodzi do zwiększania się grubości warstwy czynnej, co przyspiesza obieg wody. Wyniki powyższych badań pokazują, że wysokość temperatur powietrza (i w mniejszym stopniu opady) kontroluje obieg wody w zlewniach zlokalizowanych na wieloletniej zmarzlinie.
Badania te wyjaśniają, jak zmiany klimatyczne kształtują obieg wody w Arktyce, a wyniki mogą być wykorzystane do opracowania strategii minimalizacji ryzyka związanego z ekstremalnymi zjawiskami hydrologicznymi w rejonach polarnych i alpejskich. Artykuł ukazał się w czasopiśmie Journal of Environmental Management (Punktacja wg MNiE=200 pkt, IF= 8.0).
Opłata za dostęp open access została wsparta przez program IDUB UWr (konkurs Fundusz Open Access).
Tekst: Łukasz Stachnik (Centrum Badań Regionów Zimnych Uniwersytetu Wrocławskiego), Maciej Bartosiewicz (Zakład Badań Polarnych i Morskich Instytut Geofizyki Polskiej Akademii Nauk)
Dodane przez: E.K.
Data publikacji: 06.05.2025 r.
