Was Russland von der wärmenden Arktis erwarten kann

Was Russland von der wärmenden Arktis erwarten kann

Vladimir Kattsov,
Doktor der physikalischen und mathematischen Wissenschaften, Direktor des Hauptgeophysikalischen Observatoriums. A. I. Voeikova Roshydromet
"Kommersant Science" №3, Mai 2017

Foto: Jonathan Hayward / Die kanadische Presse / PA Fotos / TASS

Nach Angaben der World Meteorological Organization war das vergangene Jahr 2016 ein Rekordwarm. Und die letzten drei Jahrzehnte in der nördlichen Hemisphäre waren wahrscheinlich das wärmste 30. Jubiläum in 1.400 Jahren. In diesem Zusammenhang hat das Interesse an der Arktis stark zugenommen. Schließlich erwärmt sich die Arktis bei starken jährlichen Schwankungen doppelt so schnell wie der Planet im Durchschnitt.

Nach den Beobachtungen, die die globale globale Lufttemperatur an der Erdoberfläche während der letzten anderthalb Jahrhunderte vor dem Hintergrund der interannualen und intrasekularen Variabilität schätzen lassen, ist eine globale Erwärmung des Klimas eingetreten, die im letzten halben Jahrhundert zugenommen hat. Nach Angaben der World Meteorological Organization war das vergangene Jahr 2016 ein Rekordwarm. Der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) im 5. Sachstandsbericht (2013-2014) stellt fest, dass jedes der letzten drei Jahrzehnte wärmer war als das vorhergehende, und jedes von ihnen war wärmer als jedes Jahrzehnt seit 1850.

Und die Arktis erwärmt sich im Durchschnitt doppelt so schnell wie der Planet.Besonders besorgniserregend ist die Geschwindigkeit des Schmelzens der Eisdecke des Arktischen Ozeans. Ein Rekordminimum an Meereis in der Arktis über dreieinhalb Jahrzehnte Satellitenbeobachtungen wurde 2012 erreicht (3,39 Millionen Quadratkilometer); Letztes Jahr 2016 (4,72 Millionen Quadratkilometer) – das fünfte in dieser Serie von Aufzeichnungen (Quelle: Nationales Schnee- und Eisdatenzentrum (NSIDC), Universität von Colorado, USA).

Während dieses Zeitraums sank das Meereis im März (jährliches Maximum) mit einer durchschnittlichen Rate von 2,7% pro Jahrzehnt und im September (jährliches Minimum) – 13,3% pro Jahrzehnt.

Ein weiterer wichtiger Indikator und gleichzeitig ein Faktor für den Klimawandel ist der Permafrostabbau. Permafrost bedeckt zwei Drittel des Landes unseres Landes. Seit dem Ende des 20. Jahrhunderts haben seine Temperatur und die Tiefe der saisonalen Tauwetter an vielen Orten zugenommen.

Allgemeine Auswirkungen der Erwärmung

Die globale Verteilung der zu erwartenden zukünftigen Temperaturänderungen ist durch eine Reihe von Gemeinsamkeiten gekennzeichnet – für eine Vielzahl von anthropogenen Wirkungsszenarien, in denen Treibhausgasemissionen eine Schlüsselrolle spielen. Dieses Bild – mit seiner inhärenten stärkeren Erwärmung des Landes, verglichen mit dem Ozean,sowie die maximale Erwärmung in der Arktis – besteht für Dutzende von Jahren der physikalischen und mathematischen Modellierung des Klimasystems, einschließlich der jüngsten Berechnungen. Zu den stetigen Ergebnissen der Modellierung des Klimasystems gehören auch die allmähliche Umwandlung von perennierendem Meereis in saisonales Eis, eine Abnahme der Landbedeckung von Schnee, der Abbau von Permafrost und ein Anstieg der Niederschläge in der Arktis.

Das Gebiet des arktischen Meereises im September und März laut Satellitenbeobachtungen (US Nationales Schnee- und Eisdatenzentrum, NSIDC, University of Colorado, USA, Arktische Meer Nachrichten & Analyse)

Die Arktis ist eine der vier Regionen der Welt, in der das IPCC zu den am stärksten vom Klimawandel betroffenen Inseln zählt (zusammen mit kleinen Inselstaaten, Afrika und dem Delta der afrikanischen und asiatischen Flüsse). Gleichzeitig ist die arktische Region ein anschauliches Beispiel für die Umwandlung wissenschaftlicher Probleme in politische. Die raschen Veränderungen des arktischen Klimas, die in den letzten Jahrzehnten beobachtet wurden, und noch größere Veränderungen, die im 21. Jahrhundert erwartet werden, können bestehende Probleme zwischen den Staaten radikal verschärfen oder neue hervorbringen.Diese Probleme betreffen die Suche nach und die Gewinnung von Energieträgern, die Nutzung von Seetransportwegen und biologischen Ressourcen, die Abgrenzung des Festlandsockels, den Zustand der Umwelt usw. Sie können auch ein Faktor bei der Destabilisierung mariner (auch maritimer) Aktivitäten in der Region werden.

Die Arktis ist ein Paradebeispiel für die Umwandlung wissenschaftlicher Probleme in politische

Der Klimawandel hat bereits große Auswirkungen auf die natürlichen, wirtschaftlichen und sozialen Systeme der russischen Arktis. Die Wahrscheinlichkeit einer Verschlechterung dieser Effekte ist hoch; Eine Reihe erwarteter Effekte ist negativ. Gleichzeitig wird die Klimaerwärmung eine Verbesserung der klimatischen Bedingungen für die Entwicklung der Arktis mit sich bringen, obwohl die Arktis zu den Gebieten mit den schwersten Wetter- und Klimabedingungen gehören wird.

Geographische Verteilung der durchschnittlichen jährlichen Oberflächenerwärmung am Ende des 21. Jahrhunderts. Die Ergebnisse der Mittelung der Berechnungen mit einem Ensemble von 31 CMIP5-Klimamodellen, die im 5. Sachstandsbericht des IPCC (2013) für das "moderate" Szenario RCP4.5 verwendet wurden, werden vorgestellt. Temperaturänderungen um 2080-2099 in Bezug auf den Zeitraum 1980-1999 werden gezeigt.

Offene Fragen

Viele Fragen über den zukünftigen Klimawandel in der Arktis und ihre Auswirkungen auf das Klima jenseits der hohen Breiten der nördlichen Hemisphäre bleiben offen. Zum größten Teil sind sie mit quantitativen Schätzungen verbunden, einschließlich der Klärung der erwarteten Änderungsrate. Zu diesen Problemen gehören die folgenden:

  • Wie schnell wird die Eisdecke des Arktischen Ozeans von einer Staude zu einer saisonalen werden?
  • Wie schnell und in welcher Menge kann der im entwürdigenden Permafrost eingeschlossene Kohlenstoff in die Atmosphäre gelangen und wie stark wird er die positive Rückkopplung zwischen Klimaerwärmung und Permafrostschmelze verstärken?
  • Wie schnell und wie stark kann der zunehmende Süßwasserexport aus der Arktis die Tiefwasserbildung im Nordatlantik beeinflussen und wie wird sich dies auf die meridionale Wärmeübertragung durch den Ozean im Nordatlantik auswirken?
  • Wird die Berücksichtigung der dynamischen Prozesse der Eisdecken zu einer deutlichen Beschleunigung des Schmelzens führen, zum Beispiel der Grönland-Eisdecke im Zusammenhang mit der weiteren Erderwärmung?
  • Inwieweit sind in letzter Zeit und in der Zukunft zu erwartende abnorme Hitze- und Kältewellen, großflächige Überschwemmungen und Dürren im Zusammenhang mit der Erwärmung der Arktis zu beobachten?
  • Ein besonders schwieriges wissenschaftliches Problem: In welchem ​​Maße hängt die Vorhersagbarkeit des polaren Klimas auf der Zeitskala von Saison zu Dekade von Änderungen in der Kryosphäre ab?

Schmelzendes Eis des Arktischen Ozeans

Die wahrscheinlichen Auswirkungen der Veränderungen im Eisschild des arktischen Ozeans sind sowohl für Ökosysteme als auch für die Wirtschaft, den sozialen Bereich und die nationale Sicherheit von Bedeutung. Dies ist erstens eine Zunahme der Dauer der Sommerschifffahrt und der Entwicklung der Seeschifffahrt (einschließlich Fracht) sowie des Tourismus (einschließlich Ökotourismus), vor allem entlang der Nordsee-Route. Gleichzeitig kann ein hoher Grad an Variabilität der Eisbedingungen viele Arten von Meeresoperationen erschweren.

Das Gebiet des Meereises (Millionen Quadratkilometer) im September in der nördlichen Hemisphäre für zwei Szenarien anthropogener Auswirkungen auf das Klimasystem: ein Durchschnitt von 30 CMIP5-Modellen über dem Ensemble – für das RCP4.5-Szenario (blaue Linie) und für das Skript RCP8.5 (rote Linie), sowie die Intermodel-Variation innerhalb des 10. und 90. Perzentils (blau undrosa schlüpfenjeweils). Schwarze Linie – Das Ergebnis der Analyse von Satellitenbeobachtungen für den Zeitraum 1979-2016 (US Nationales Schnee- und Eisdatenzentrum, NSIDC)

Darüber hinaus wird der Zugang zu natürlichen Ressourcen in der Arktis auf dem Seeweg, einschließlich der Energievorkommen auf dem Regal des Arktischen Ozeans, erleichtert. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Entwicklung der Wirtschaft, die Schaffung neuer Arbeitsplätze, schafft aber gleichzeitig zusätzliche Probleme für die Umwelt und die Wirtschaftstätigkeit. Insbesondere die Reduzierung der Eisbedeckung der arktischen Meere, insbesondere im Frühherbst, erhöht die zerstörerischen Auswirkungen von Stürmen auf die Küstenzone, erhöht die Schäden an den darin befindlichen Wirtschaftseinrichtungen und bedroht das Leben der dort lebenden Menschen. Die frühzeitige Erschmelzung und die späte Erholung der Eisbedeckung machen sie fragiler, erhöhen das Risiko erheblich und verkürzen die Dauer und die Wirksamkeit der Jagd auf die Ureinwohner der Region.

Die Klimaerwärmung kann zur Entwicklung einiger Fischereien führen, und die Habitate und Wanderrouten vieler Fischarten werden sich verändern. Die zu erwartenden Veränderungen der Eisbedeckung des Arktischen Ozeans können die Bedingungen und den Lebensraum einiger Tierarten, wie z. B. des Eisbären, verschlechtern.

Eines der wichtigsten wirtschaftlichen Probleme im Zusammenhang mit den zu erwartenden Veränderungen der Eisbedeckung des Weltmeers ist die Zukunft der Eisbrecherflotte. Natürlich ist es notwendig, nicht nur die Eisbrecherflotte nicht zu reduzieren, sondern, im Gegenteil, auch große Eisbrecher einzusetzen. Auf der einen Seite wird unter den Bedingungen einer sich erwärmenden Arktis erwartet, dass der Zugang von Schiffen zu hohen Breiten und eine Zunahme der wirtschaftlichen und anderen Aktivitäten in dieser Region erleichtert wird. Auf der anderen Seite, zumindest die Erhaltung der saisonalen Eisbedeckung (wenn auch von geringerer Dicke, Kohäsion und Länge), sowie eine Zunahme der Anzahl von Eisbergen, die den Zugang der Schiffe zum Arktischen Ozean behindern. Eisbrecher sollen dazu beitragen, eine wachsende Zahl von Aufgaben zu lösen und die ständige Präsenz von Forschungs- und anderen Schiffen in der Arktis sicherzustellen.

Synergistischer Effekt

Der Abbau von Permafrost gefährdet die Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit der darauf aufbauenden Bauwerke und Ingenieurbauwerke. Die Hauptrisiken beziehen sich auf die Infrastruktureinrichtungen für die wirtschaftliche Infrastruktur und auf die Hauptleitungen, was für den Norden Westsibiriens besonders wichtig ist – wegen der Präsenz der größten Gasförderprovinz Russlands in diesem Gebiet.

Die zu erwartenden Veränderungen im hydrologischen Regime sind mit einem erhöhten Risiko von Überschwemmungen in den Mündungen einiger (nicht aller!) Flüsse, die in den Arktischen Ozean fließen, insbesondere des Jenisseis und der Lena, verbunden.

Weitere Änderungen betreffen die Substitution bestimmter traditioneller biologischer Arten und Ökosysteme von Land-, Süß- und Meerwasser, einschließlich im Zusammenhang mit Invasion (Invasion) neuer Arten von Pflanzen, Insekten, Mikroorganismen. Es gibt Risiken und Bedrohungen für die Gesundheit und das Leben der indigenen Bevölkerung, einschließlich aufgrund von Veränderungen in der Lebensweise, der Struktur der Ernährung und der Beschäftigung.

Änderungen in der Eisdecke des Arktischen Ozeans können die Bedingungen und den Lebensraum der arktischen Fauna verschlechtern. Foto: Alexander Petrosyan, Kommersant

Von besonderer Bedeutung ist die Gefahr, den systemischen (synergistischen) Effekt einer Kombination von Wirkungen zu verstärken. Ein Beispiel ist die Verschärfung anthropogener Risiken und Bedrohungen für arktische Ökosysteme als Folge der Erleichterung des Zugangs zur Arktis und der Intensivierung ihrer Entwicklung, was zu Umweltverschmutzung und nachteiligen Auswirkungen auf die Bevölkerung, die Tier- und Pflanzenwelt führt.

Arktisches Kapitel im Großen Buch der Klimametaphern

Wenn das große Buch der Klimametaphern existieren würde, würde die Arktis zweifellos ein eigenes Kapitel verdienen. Sobald die Arktis wegen ihrer klimatischen Eigenschaften aufgerufen wurde: die Wetterküche, der Kühlraum und der Kanarienvogel im Kohlenbergwerk die Notwendigkeit, dringend zu evakuieren), und das Epizentrum der globalen Erwärmung, und sogar die erogene Zone des Klimasystems der Erde …

In jeder dieser Metaphern ist viel gerecht. Einige von ihnen werden jedoch im nächsten halben Jahrhundert Gefahr laufen, ihre Relevanz zu verlieren. So verdanken wir Jack London eine der poetischsten Metaphern, die der Titel seiner traurigen Geschichte "The White Silence" war. Wird diese Metapher die Erwärmung und damit verbundene arktische Exploration im 21. Jahrhundert überleben? Oder wird ein "rotes Rauschen" zu einer passenderen Metapher – entsprechend der Farbpalette der Karten von Veränderungen der Oberflächentemperatur und der Akustik des Ozeans, die von Eis befreit sind?

Klimadoktrin

Die Reduzierung der aufgezählten Risiken und Bedrohungen erfordert spezifische staatliche Maßnahmen, auch im Hinblick auf die Anpassung an aktuelle und zu erwartende Klimaänderungen.Dies spiegelt sich in der Klimadoktrin der Russischen Föderation wider, die 2009 vom Präsidenten gebilligt wurde. In der Doktrin wird besonderer Wert auf die wissenschaftliche Unterstützung der russischen Klimapolitik gelegt, einschließlich der Sicherstellung, dass die nationale Klimaforschung den internationalen Standards entspricht. Die Doktrin beinhaltet unter anderem die Entwicklung und Umsetzung einer geeigneten staatlichen Strategie und auf ihrer Grundlage föderale, regionale und sektorale Programme und Aktionspläne, auch in Bezug auf die Arktis.


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