Сателити реконструираха две десетилетия от речния отток в Арктика, създавайки най-пълната картина досега за това как сладководните системи в региона реагират на климатичните промени. Констатациите се оказват по-сложни от очакваното.

Изследването, публикувано в списание „Remote Sensing of Environment“, обхваща периода от 2003 г. до 2022 г.

Учените изчисляват, че арктическите реки вливат приблизително 4760 кубични километра прясна вода в Северния ледовит океан всяка година.

Около 80% от това количество произхожда от евразийските речни басейни, като сибирските водосбори доминират в общия обем.

Защо наземният мониторинг вече не е достатъчен

В продължение на десетилетия изследователите са разчитали на хидрометрични станции по бреговете на реките, за да следят оттока.

Поддържането на инструменти в отдалечените арктически райони обаче е скъпо и логистично сложно, поради което много станции са затворени през годините.

Това създава нарастваща празнина в способността на учените да наблюдават системи, които пряко влияят на солеността на океана, образуването на морски лед и циркулационните модели далеч извън полярния регион.

Новият подход, разработен в рамките на проекта STREAM-NEXT на Европейската космическа агенция (ЕКА), заменя наземните инструменти с модел, изцяло базиран на сателитни данни.

Екипът, ръководен от Франческо Леопарди от Университета в Перуджа и Националния изследователски съвет на Италия, комбинира данни за водните запаси от гравитационните мисии GRACE (съвместен проект на НАСА и Германия) с данни за влажността на почвата, снежната покривка и валежите от ЕКА и НАСА.

Те калибрират модела спрямо 15-те най-големи арктически речни басейна, преди да го разширят и към региони без измервателни станции, създавайки в крайна сметка ежедневен панарктически набор от данни.

Нееднородна картина на речния отток

Основното откритие оспорва едно широко разпространено схващане. Тъй като температурите в Арктика се покачват бързо, учените като цяло очакваха регионът да покаже тенденция към по-голям общ отток.

Сателитните данни обаче разказват една по-неравномерна история.

„В цяла Арктика сладководният отток не се променя равномерно“, казва Леопарди. Някои райони показват увеличаване на оттока през изследвания период. Други, включително басейнът на река Макензи в Канада, показват ясен спад.

Тези контрастни резултати се дължат на регионални различия в температурата, валежите, топенето на вечната замръзналост и промените в снежната и ледниковата покривка.

С други думи, Арктика не просто става по-влажна – нейният воден цикъл се преорганизира.

Констатациите отразяват и една по-широка промяна в начина, по който учените наблюдават планетата.

Предстоящата мисия на ЕКА „Next Generation Gravity Mission“ ще предоставя високопрецизни гравитационни измервания за проследяване на това къде се съхраняват водата и ледът и как тези запаси се променят с времето.

В Арктика, където теренната работа е скъпа, а покритието – недостатъчно, сателитите се превърнаха от спомагателен инструмент в основно средство за наблюдение.