Исследователи недавно проанализировали данные о ледяном покрове за почти 80 лет, с 1939 по 2016 год, для 122 озер, которые обычно замерзают каждую зиму. Они обнаружили, что с 1978 года количество лет, свободных ото льда, стало более чем в три раза, а с 1939 года в 11% исследованных озер хотя бы один год был полностью свободен ото льда. Эта тенденция связана с аномально теплыми зимними температурами, и, по прогнозам авторов исследования, она будет продолжаться все чаще из-за изменения климата.
Такие безледные годы могут иметь значительные экологические, культурные и экономические последствия.
«Лед на озере все больше и больше исчезает», – сказал Алессандро Филаццола, общественный эколог из Йоркского университета и Университета Альберты в Канаде и ведущий автор нового исследования, опубликованного в журнале AGU Geophysical Research Letters. «Даже при сценариях с низким уровнем выбросов углерода мы продолжим проводить мероприятия без льда."
Сообщества вокруг озер часто зависят от морозов для зимних видов отдыха, таких как подледная рыбалка и ледовые фестивали, которые могут принести сотни тысяч долларов за один уик-энд.
Лед озера также служит экологической «перезагрузкой», – говорит Сапна Шарма, водный эколог из Йоркского университета Канады и соавтор нового исследования. Озера теплее в годы без ледяного покрова, и они расслаиваются раньше, что может сделать их более склонными к токсичному цветению водорослей. Это, в свою очередь, может нанести вред рыбе или сделать озера опасными для купания. «Последствия более масштабны, чем просто один человек, неспособный заняться подледной рыбалкой», – сказал Шарма.
Интересно, что авторы наблюдали одну и ту же тенденцию к потеплению независимо от местоположения, предполагая, что глобальное изменение климата уже оказывает влияние на озера Земли. «Это происходит не только в одном озере на севере США», – сказал Филаццола. "Это происходит в тысячах озер по всему миру."
База данных по озерному льду
В новом исследовании Филаццола и его коллеги хотели понять, как частота лет безо льда в озерах изменилась с течением времени. Они выбрали 122 озера в Северной Америке, Европе и Азии с долгой и последовательной записью данных из Национального центра данных по снегу и льду.
База данных по озерному льду NSIDC содержит исторически доступные данные из гаваней, газет и других письменных источников, а также современные данные, полученные от людей, живущих рядом с озерами.
Озеро Сува в Японии может похвастаться одной из самых старых записей озерного льда в базе данных, датируемой 1443 годом. Рекорд поддерживают 15 поколений синтоистских священников, которые каждую зиму празднуют появление озерного льда.
Другие культурно важные озера в наборе данных включают озера Байкал, Женева, Балатон, Шамплен и Мичиган.
Филаццола, Шарма и их коллеги проанализировали годы отсутствия льда в выбранных ими озерах, сравнив, как часто это экстремальное явление происходило в первые 40 лет с последними 40 годами периода исследования. Если на озере не было 100% ледяного покрова хотя бы один день, это считалось безледным годом. Затем они сравнили данные по озерному льду с местными температурами воздуха и климатическими циклами, такими как Эль-Ниньо и Североатлантическое десятилетнее колебание, чтобы лучше понять движущие силы изменений озерного льда.
Они обнаружили, что годы, свободные ото льда, гораздо чаще случались во второй половине периода их исследования: до 1978 года было зарегистрировано 31 событие, свободное ото льда, и 108 событий после этого года. С 1990 года озера Шамплейн и Гранд-Траверс-Бэй на озере Мичиган три года подряд не замерзали. Согласно исследованию, озеро Сува, которое когда-то регулярно замерзало, теперь замерзает в среднем на два года каждые десять лет.
«Даже за последние 40 лет по сравнению с прошлыми 80 лет уже существует очевидная закономерность, и она показывает, что мы уже ощущаем реакцию потепления, которая, вероятно, станет еще хуже», – сказал Филаццола.
Результаты показали, что местные зимние температуры воздуха были лучшим предсказателем лет, свободных ото льда, что стало значительно более вероятным, когда средние зимние температуры поднялись до -4 градусов по Цельсию (25 градусов по Фаренгейту). Исследователи обнаружили, что озера в более южных и прибрежных регионах были наиболее уязвимы для безледных лет, поскольку в них наблюдаются высокие темпы потепления.
«Я думаю, это интуитивно понятно», – сказал Шарма об их результатах. "Но это также дает нам исторический снимок, чтобы понять, что климат меняется. Это ненормально, что эти озера не замерзают."
«Я в восторге от этой статьи», – сказал Джон Магнусон, лимнолог из Университета Висконсин в Мэдисоне, который работал над прошлыми исследованиями озерного льда, но не принимал участия в этом исследовании, назвав его «важной статьей, которая предоставляет новую информацию и понимание климатически чувствительный компонент озерных экосистем к изменению климата."