Величезна шапка замерзлої морської води на поверхні Північного Льодовитого океану і сусідніх морів за останні десятиліття зазнала подвійного удару: її площа скоротилася, найстаріший і найтовстіший лід або потоншав, або розтанув зовсім, в результаті чого крижаний покрив став більш вразливим до потепління океану і атмосфери.
«Протягом багатьох років ми спостерігаємо, як старий лід зникає, — каже Уолт Мейер з Центру космічних польотів Годдарда НАСА в Грінбелті, штат Меріленд. — Цей товстий покрив служить захисною опорою для всієї шапки: літо своїм теплом може розтопити тонкий лід, але повністю позбавитися від старого льоду йому не під силу. Однак його стає все менше, а той, що залишився стоншується, і протидія плюсовій температурі вже не така стійка, як раніше».
Прямі вимірювання товщини морського льоду в Арктиці є поодинокими і неповними, тому вчені розробили модель вікової еволюції морського льоду з 1984 року по теперішній час. Нова візуалізація NASA показує, як морський лід ріс і скорочувався, танув і дрейфував протягом останніх трьох десятиліть. За словами вчених, вік льоду — прекрасний показник його товщини, тому що коли лід стає старшим, він стає товстішим. Це обумовлено тим, що, як правило, взимку додається більше льоду, ніж встигає розтанути за літо.
На початку 2000-х років вчені з Університету Колорадо розробили спосіб контролювати рух арктичного морського льоду і зміна його віку з використанням даних з різних джерел, переважно — на основі пасивних супутникових мікрохвильових інструментів.
Ці інструменти оцінюють температуру — це міра мікрохвильової енергії, випромінюваної морським льодом, яка залежить від температури, солоності, текстури крижаної поверхні шару снігу на морському льоду. Кожна крижина має характерну температуру, і вчені ідентифікували і відстежували їх за допомогою послідовних пасивних мікрохвильових зображень. Також система використовує інформацію з дрейфуючих буїв та метеорологічні дані.
«Це як бухгалтерський облік, ми відстежуємо, що відбувається з морським льодом, як він рухається, наростає і відступає, поки не розтане на місці чи не вийде за межі Арктики», — пояснює Мейер.
Щорічно морський лід, який утворюється взимку, влітку тане. Той, що витримує сезон танення, потовщується з кожним роком. Новосформований лід виростає до 1-2 метрів в товщину протягом першого року, в той час як товщина багаторічного льоду, який пережив кілька теплих сезонів, становить приблизно 3-4 метра.
Чим старший і товстіший лід, тим він більш стійкий до танення і менш схильний до впливу вітру і штормових хвиль.
Рух морського льоду не обмежується його сезонним розширенням і відступом: крім прибережних районів, крижаний покрив на морі знаходиться майже в постійному русі. Головною рушійною силою в цьому процесі виступає вітер.
В Арктиці є дві основні циркуляції повітряних мас: кругообіг Ботфорта, де лід обертається, як колесо за годинниковою стрілкою в морі Бофорта на північ від Аляски, і Трансполярна дрейфова течія, яка переміщує лід від берегів Сибіру в напрямі протоки Фрама на схід від Гренландії, де він виходить з арктичного басейну і тане в теплих водах Атлантичного океану.
Однак приблизно щотижня по цій же траєкторії проходять погодні системи, що впливають на ці потоки. Так що швидкість руху льоду не є постійною. Коли настає весна і лід починає танути, він зникає з периферичних морів. Нове відео показує дві основні втрати товстого льоду.
Перша, яка почалася в 1989 році і тривала кілька років, була пов’язана зі зміною в Арктичній осциляції, яка послабила кругообіг Ботфорта і посилила Трансполярну дрейфову течію, яка вимила з Арктики більше морського льоду, ніж зазвичай.
Другий пік танення почався в середині 2000-х років. «На відміну від 1980-х років тепер старий лід тане в межах Північного Льодовитого океану в літній час. Одна з причин криється в тому, що багаторічний лід має тенденцію до кучкування, і тепер ми бачимо відносно менші його шматки упереміш з більш молодим льодом. Ці ізольовані крижини товстого льоду набагато легше розтопити», — зазначає Мейер.
Втрати товстого льоду, за словами вчених, колосальні. В 1980-е роки вони становили 20 % морського крижаного покриву. Зараз — лише близько 3 %. Не виключено, що зовсім скоро річна Арктика виявиться повністю вільною від льоду.