U posljednje vrijeme, Antarktika se suočava s nizom neuobičajeno jakih toplinskih valova. Zabilježene su temperature od 18,3°C 6. veljače 2020. godine, što je najviša temperatura ikada izmjerena na tom kontinentu, nadmašivši prethodni rekord od 17,5°C postavljen samo nekoliko godina prije.

U veljači 2022. godine, Antarktika je doživjela još jedan intenzivan toplinski val koji je rezultirao rekordnim otapanjem površinskog leda. U ožujku iste godine, istočni dio Antarktike bio je pod utjecajem najjačeg zabilježenog toplinskog vala, s temperaturama koje su bile za 30°C ili 40°C više od prosjeka u nekim područjima.

Protekla godina obilježena je najnižim razinama pokrivenosti antarktičkog mora ledom od kada se vrše mjerenja.

Dogodovštine iz nedavnih godina gotovo su nevjerojatne, i teško je ne povezati ih s klimatskim promjenama. Zapravo, već su se pojavila istraživanja koja jasno povezuju neke od ovih toplinskih valova s globalnim zagrijavanjem: jedno od naših istraživanja snažno sugerira da bez utjecaja klimatskih promjena, rekordne temperature iz 2020. godine ne bi bile zabilježene.

Promjene klime na Antarktici
Studija iz 2009. godine kvantificirala je brzinu migracije ekosustava uslijed klimatskih promjena na globalnoj razini, dokumentirajući brzinu kojom se određene vrste moraju kretati kako bi osigurale svoj opstanak. Zaključila je da se biomi kreću brzinom između 0,8 i 12,6 km po desetljeću, s prosječnom brzinom od 4,2 km po desetljeću.

U našem nedavnom istraživanju, objavljenom u veljači 2024. godine, prilagodili smo ovu mjernu jedinicu brzine i primijenili je na rubove Antarktike. To smo učinili praćenjem južnog pomaka nultog stupnja izoterme.

Nulti stupanj izoterme je imaginarna linija koja obuhvaća područja s temperaturom nula stupnjeva Celzijusa ili nižom. Njeno južno kretanje ukazuje na to da se područje s temperaturama ispod nule na Antarktici smanjuje. Budući da voda zaleđuje na nula stupnjeva, ovakvo kretanje će imati ozbiljne posljedice za ekosustave i za kriosferu (područja Zemlje gdje je voda u zamrznutom stanju).

Naše izračune pokazuju da se nulti stupanj izoterme kretao brzinom od 15,8 km po desetljeću od 1957. godine u području oko Antarktike, dok je na samom Antarktičkom poluotoku pomak bio 23,9 km po desetljeću. Kao rezultat toga, sada se nalazi više od 100 km južnije od mjesta gdje je bila sredinom 20. stoljeća.

Mjerenja pokazuju da je brzina klimatskih promjena na rubovima Antarktike četiri puta veća nego što je prosječna brzina promjena u drugim ekosustavima.

Učinci emisija
Kako bismo predvidjeli posljedice južnog pomaka nultog stupnja izoterme, analizirali smo naše podatke kroz dvadeset različitih klimatskih modela. Iako postoji određena varijacija u pomaku izoterme među modelima, svi se slažu da će se ona značajno pomaknuti dalje prema jugu u narednim desetljećima.

Modeli također predviđaju da će se, neovisno o emisijama, kretanje izoterme ubrzavati tijekom sljedećih desetljeća. Međutim, opseg njezina južnog pomaka u drugoj polovici 21. stoljeća ovisit će o količini ugljika koju emitiramo.

Ako nastavimo s trenutnom stopom emisija, nulti stupanj izoterme nastavit će se kretati sličnom brzinom prije nego što uspori tijekom druge polovice 21. stoljeća. Međutim, ako emisije budu veće, migracija izoterme će se ubrzati, nastavljajući svoje kretanje prema jugu do kraja stoljeća.

Učinci na kriosferu i ekosustave
Južno kretanje nultog stupnja izoterme neće ostati ograničeno samo na atmosferu, već će utjecati i na kriosferu (sve zamrznute površine Antarktike) i biosferu (vrste koje tamo žive).

Promjene u položaju izoterme značit će više tekuće kiše umjesto snijega u najudaljenijim regijama kontinenta, iako bi zapravo u nekim područjima moglo doći do povećanja količine snijega.

Smanjene snježne padaline na zamrznutom moru – koje djeluju kao izolacija – mogu dovesti do ubrzanog gubitka morskog leda tijekom ljetnih otapanja.

Iako su učinci na permafrost, ledene police i kontinentalni led još uvijek neizvjesni, nedvojbeno će utjecati na periferne glečere Antarktičkog poluotoka. Oni predstavljaju jedan od najvećih potencijalnih izvora porasta razine mora u narednim desetljećima.

Promjene u kriosferi također će dovesti do promjena u ekosustavima. Nove će se površine učiniti pogodnima za naseljavanje zahvaljujući otapanju leda, ali s više područja iznad nula stupnjeva, invazivne vrste s toplijih, gostoljubivijih kontinenata mogu se nastaniti i natjecati se s domaćim vrstama za resurse.