Projekcje klimatyczne i prognozy potrzeb wodnych zmieniających się w wyniku przemian społeczno-gospodarczych nakładających się na zmiany klimatu są obarczone znaczną niepewnością. Modele klimatyczne (globalnej cyrkulacji atmosfery) oraz modele demograficzne i modele rozwoju gospodarczego nie pozwalają na uzyskanie precyzyjnych projekcji o dużej wiarygodności. Prognoza potrzeb wodnych, jaką zawierał Projekt Narodowej Strategii Gospodarowania Wodami z 2008 roku, uwzględniała prognozę zmian ludności kraju opracowaną przez Główny Urząd Statystyczny w 2000 roku, gdzie stan wyjściowy ludności w roku 2011 przyjmowany był na 38,538 mln, a projekcje na lata 2020 i 2035, odpowiednio: 37,85 mln i 35,99 mln. Spadek ten można tłumaczyć niską dzietnością kobiet i emigracją za granicę. Jak wynika z treści cytowanej „Strategii gospodarowania…” z 2008 roku, zmiany demograficzne w kraju do 2030 roku nie powinny istotnie wpływać na eksploatację i wykorzystanie zasobów wodnych. Jednak chaotyczny rozwój urbanizacji, której następstwem jest wzmożony, niekontrolowany pobór zasobów wodnych oraz wzrost produkcji energii elektrycznej i ciepła może spowodować zmiany ustroju hydrologicznego rzek przepływających przez obszary przemysłowe, zurbanizowane i wokół miast. Silna antropopresja, prowadząca do znacznego uszczelnienia i zabudowania podłoża, uniemożliwia wsiąkanie wody w grunt i przyspiesza cykl hydrologiczny. Rośnie dominacja odpływu powierzchniowego i ewapotranspiracja wzmocniona przez efekt miejskiej wyspy ciepła. Taka sytuacja zdecyduje o dalszym wzroście wielkości potrzeb wodnych miast, a w nich gospodarki komunalnej i sanitacji oraz przemysłu.

Topnienie lodowców i jego skutki

Jak duże są zasoby lodu na Ziemi?

Całkowita powierzchnia lodu na świecie obejmuje aż 10% całkowitej powierzchni lądów. Łącznie cały lód lądowy zawiera około 75% wody słodkiej na Ziemi. Większość światowej objętości lodu znajduje się na Antarktydzie. Pod względem powierzchni zimowy śnieg i lód na półkuli północnej zajmują jednak największy obszar, wielkości średnio 23% powierzchni półkuli w styczniu.

Jak szybko znika pokrywa lodowa?

W 2019 roku lodowiec Okjökull, położony na Islandii, został oficjalnie pożegnany. To pierwsza tego typu „uroczystość” w historii. Lodowiec ten liczył sobie 700 lat. Proces zaniku lodowców i lądolodów ma różne tempo w różnych częściach Ziemi. Pasma górskie na średnich szerokościach geograficznych, takie jak Himalaje, Alpy, Góry Skaliste, Góry Kaskadowe i południowe Andy, a także izolowane szczyty tropikalne, takie jak Kilimandżaro w Afryce, wykazują jedne z największych proporcjonalnych strat lodowcowych. Wieloletnia zmarzlina najwolniej odpowiada na ocieplenie klimatu.

Wszystkie zmiany w obrębie kriosfery wskazują na jej znaczną redukcję przestrzenną. Zanikanie lodów morskich Arktyki oraz wyraźna redukcja zasięgu i mas lodowcowych na półkuli północnej potwierdzają, że zmiany kriosfery są nieodwracalne i nie ma możliwości zatrzymania lub spowolnienia tych procesów.

Dlaczego lodowce topnieją?

Cytując dra Jakuba Małeckiego: ,,Lodowcami rządzi klimat, a mówiąc bardziej precyzyjnie – ich bilans cieplny, czyli suma wszystkich zysków oraz strat energii”. Ocieplenie klimatu jest konsekwencją nieodpowiedzialnej działalności człowieka. Klimat oczywiście zmienia się w sposób naturalny, ale do drastyczności tych zmian – szczególnie w XX wieku – przyczynił się człowiek. Jak?

– Karczowanie lasów w celu przystosowania terenu pod wykorzystanie lub w celu poboru surowców zmniejsza produkcję tlenu.

– Wydobycie oraz spalanie surowców energetycznych przyczynia się do większej emisji gazów cieplarnianych, a co za tym idzie – do znacznego przyspieszenia efektu cieplarnianego.

Czy coś nam grozi na skutek stopienia się pokryw lodowych?

Przede wszystkim ocieplanie klimatu i wzrost poziomu mórz. Oba te procesy będą postępować, a zatrzymanie konsekwencji tych zjawisk jest bardzo trudne, wręcz niemożliwe. Obecnie możemy już obserwować szereg gwałtownych zjawisk pogodowych, za które pośrednio lub bezpośrednio odpowiedzialne jest ocieplenie klimatu – przykładem może być skala pożarów w Australii na przełomie 2019 i 2020 roku.

W powszechnej opinii lądolód położonej w Arktyce Grenlandii jest bardziej narażony na intensywne topnienie w związku z ociepleniem klimatu niż lądolód Antarktydy, który jest uważany za bardziej stabilny. Zastanówmy się, czy jest tak w rzeczywistości.

Od dawna uwaga badaczy zajmujących się badaniami klimatu jest skierowana ku Arktyce, gdzie w ostatnich latach notowany jest najwyższy w skali świata wzrost średniej rocznej temperatury powietrza powodujący intensywne topnienie pokrywy lodowej. Świadczą o tym między innymi badania grenlandzkich lodowców Helheim, Jakobshavn i Kangerdlugssuaq, wskazujące na coraz szybszą utratę masy lodowej. Szacuje się, że tylko te trzy odległe od siebie lodowce odpowiadają za utratę kilkunastu procent masy lodowej Grenlandii. Obszar objęty topnieniem pokrywy lodowej z każdym rokiem powiększa się, stopniowo obejmując tereny, na których wcześniej zjawisko to nie było obserwowane. Niepokojące zmiany dotyczą też niewielkich lodowców szelfowych.

Na szczęście obszary leżące w centralnych rejonach Grenlandii na razie nie podlegają intensywnym roztopom, ponadto można tam zaobserwować przyrost masy lodu, który częściowo kompensuje jej utratę na wybrzeżach. Wbrew pozorom jednak nawet ta pozytywna zmiana może świadczyć o postępujących zmianach klimatu. Wzrost temperatury wód oceanicznych wpływa bowiem na zwiększenie parowania, czego konsekwencją jest wzrost opadów. Dzięki nim w rejonach o bardzo niskich temperaturach pokrywa lodowa narasta. Nie rekompensuje to jednak w znaczącym stopniu obserwowanych strat. Szacuje się, że w ostatnich latach średnia roczna utrata lodu na Grenlandii wyniosła 195 km³ na rok. Wpływa na to przede wszystkim topnienie niewielkich lodowców przybrzeżnych. Przewidywany jest dalszy ubytek lądolodu i przyspieszanie tego procesu.

Sytuacja na Antarktydzie – przynajmniej z pozoru – wygląda nieco inaczej. Kontynent ten położony jest w pobliżu bieguna południowego, co wpływa na występowanie niższych wartości temperatury niż na Grenlandii. Wystarczy dodać, że temperatura najcieplejszego miesiąca jest tam zawsze ujemna, podczas gdy na północy Grenlandii sięga kilku stopni powyżej 0ºC. Ponadto cyrkulacja atmosferyczna w rejonie bieguna południowego oraz Prąd Wiatrów Zachodnich izolują Antarktydę od dopływu ciepłych mas powietrza z północy. Czy oznacza to, że lądolód Antarktydy nie topnieje? Niestety nie.

Stosunkowo bezpieczna pod tym względem jest Antarktyda Wschodnia przykryta rozległą, grubą czapą lodową. Temperatura wzrosła tam nieznacznie, a w jej centralnej części notowany jest nawet pewien niewielki przyrost masy lodu. Całkowity bilans masy pokrywy lodowej Antarktydy Wschodniej jest uważany za zrównoważony, a nawet nieznacznie dodatni, co oznacza, że więcej lodu akumuluje się, niż odpływa. Wyraźnie ociepla się natomiast obszar Antarktydy Zachodniej i Półwyspu Antarktycznego, a prowadzone obserwacje lodowców wskazują, że stabilność lądolodu w tym rejonie jest poważnie zagrożona.

W 2002 roku rozpadł się lodowiec szelfowy Larsen u wybrzeża Półwyspu Antarktycznego. Był on stabilny przez 12 000 lat, tymczasem w niespodziewanie krótkim czasie uległ zniszczeniu. Skierowało to uwagę badaczy na marginalizowane wcześniej procesy topnienia lądolodu Antarktydy. Okazało się, że przyczyną rozpadu lodowca było wnikanie wód roztopowych w szczeliny w lodzie. Naruszyło to spoistość lądolodu, przez co zaczął się on rozpadać. Wydarzenie to ma jednak szerszy wymiar niż tylko wynikający ze zniszczenia jednego z antarktycznych lodowców. Wskazuje bowiem na procesy zachodzące aktualnie i być może w przyszłości w zachodniej części Antarktydy. Lodowce szelfowe Antarktydy topnieją bowiem także „od dołu” wskutek omywania cieplejszymi wodami oceanicznymi. Tymczasem pełnią one funkcję specyficznej zapory ograniczającej spływ lądolodu do morza. Kiedy jej brakuje, masy lodu zsuwają się z lądu w stronę oceanu, pchając przed sobą lód pływający. Uważa się, że topnienie kolejnych lodowców – Pine Island i Thwaites – spowodowałoby destabilizację całego lądolodu Antarktydy Zachodniej, który najprawdopodobniej zsunąłby się do Morza Amundsena, a także stworzyłoby zagrożenie dla części lądolodu Antarktydy Wschodniej.

Szacuje się, że w ostatnich latach średnia roczna utrata lodu na Antarktydzie wynosi około 160 km³ na rok. Wpływa na to przede wszystkim topnienie lodowców w Antarktydzie Zachodniej i na Półwyspie Antarktycznym. Podobnie jak w przypadku lądolodu grenlandzkiego przewidywane jest nasilenie tego procesu i dalszy ubytek lodu.

Przed laty uważano, że lądolód Grenlandii nie roztopi się przez setki, a Antarktydy tysiące lat. Dziś nie możemy być tego już tak pewni, szczególnie w przypadku obszarów leżących w pobliżu oceanu.