Раньше дождь в Арктике был редкостью, но по мере потепления в регионе так называемые дожди на снегу становятся всё более распространёнными. Дожди ускоряют потерю льда, вызывают наводнения, оползни и лавины, а также создают проблемы для дикой природы и коренного населения, зависящего от них.
В августе 2021 года дождь выпал на вершине ледяной шапки Гренландии высотой 10 551 футов, спровоцировав эпическое таяние снегов и отступление снежной линии более чем на 2 000 футов. Беспрецедентное событие напомнило Джоэлу Харперу (Joel Harper), гляциологу из Университета Монтаны, работающему над ледниковым щитом Гренландии, о странной аномалии в его данных, которая позволяет предположить, что в 2008 году дождь мог пойти намного позже в этом сезоне — осенью, когда в регионе обычно очень холодно и темно почти 24 часа в сутки.
Когда Харпер и его коллеги внимательно изучили измерения, полученные с датчиков на ледяном покрове много лет назад, они были поражены. Мало того, что шёл дождь, он шёл четыре дня, поскольку температура воздуха поднялась на 30°C, что близко к точке замерзания и выше неё. Он нагрел слой фирна на вершине — снега, который превращается в лёд — на 6–23°C. Дождевая вода и последовавшее за этим таяние поверхности проникли в фирн на целых 20 футов, а затем снова замёрзли, создав барьер, который изменил поток талой воды в следующем году.
Весь этот дождь имеет большое значение, потому что таяние ледникового щита Гренландии, как и таяние других ледников по всему миру, является одним из наиболее важных факторов повышения уровня моря. По словам Харпера, каждый раз, когда случается дождь на снегу, структура слоя фирна меняется, и он становится немного более восприимчивым к воздействиям следующего таяния снега. «Это предполагает, что лишь незначительное увеличение частоты и интенсивности подобных дождей и снега в будущем будет иметь огромное влияние», — говорит он.
Раньше в большей части Арктики дожди были редкостью: полярные регионы были и остаются обычно слишком холодными и сухими, чтобы облака могли образовываться и поглощать влагу. Если осадки и выпадали, то чаще всего в виде снега.
Двадцать лет назад годовое количество осадков в Арктике колебалось от примерно 10 дюймов в южных районах до всего лишь 2 дюймов или меньше на Крайнем севере. Но поскольку температура в Арктике продолжает повышаться в три раза быстрее, чем на планете в целом, таяние морского льда и увеличение площади открытой воды, согласно недавнему исследованию, принесут на 60 процентов больше осадков в ближайшие десятилетия, причём в ближайшие десятилетия будет выпадать больше дождя, чем снега во многих местах.
По словам Марка Серрезе (Mark Serreze), директора Национального центра данных по снегу и льду Университета Колорадо, такие изменения окажут глубокое влияние на морской лёд, ледники и ледяную шапку Гренландии, которые уже тают с рекордной скоростью. Осадки вызовут новые наводнения; ускорение таяния многолетней мерзлоты; глубокие изменения качества воды; увеличение оползней и снежных лавин; ещё больше страданий для арктических животных, многие из которых уже находятся в состоянии стремительного сокращения численности из-за изменения климата; и серьёзные проблемы для коренных народов, зависящих от этих животных.
Изменения уже можно увидеть. Грозы теперь возникают в местах, где они исторически были редкостью. В 2022 году самая продолжительная гроза в истории арктических наблюдений была зафиксирована в Сибири. Шторм длился почти час, что вдвое дольше, чем обычные грозы на юге. Всего несколькими днями ранее серия из трёх гроз прошла через часть Аляски, где они случаются редко.
Растрескивание поверхности, позволяющее воде проникать внутрь ледяной шапки, ускоряется из-за быстрого таяния. А лавины слякоти, которые собирают большие объёмы насыщенного водой снега, становятся обычным явлением: в 2016 году дождь на снегу спровоцировал сход 800 лавин слякоти в Западной Гренландии.
Рик Томан (Rick Thoman), учёный-климатолог из Университета Аляски в Фэрбенксе, говорит, что за последние полвека количество осадков в штате в любое время года увеличилось на 17 процентов, что вызвало наводнения, перекрывшие дороги, и оползни, которые в одном случае привели к падению 180 миллионов тонн камня в узкий фьорд, вызвав цунами высотой 633 фута — одно из самых высоких, когда-либо зарегистрированных в мире.
Но количество зимних дождей также растёт. По словам Томана, если раньше в Фэрбенксе дождь на снегу наблюдался примерно два или три раза за десятилетие, то теперь он случается хотя бы один раз в большинстве зим. Это проблема для местных водителей, поскольку при недостаточном солнечном обогреве лёд, образующийся на дорогах в результате ноябрьских дождей, обычно сохраняется до весны.
«Наука о дожде и дожде на снегу в Арктике находится в зачаточном состоянии, и ситуация осложняется тем фактом, что спутникам и автоматическим метеостанциям трудно отличить снег от дождя, а также тем, что не хватает учёных на местах, чтобы лично оценить, что происходит, когда дождь выпадает на снег», — говорит Серрезе.
В 2003 году именно охотники впервые сообщили, что около 20 000 овцебыков умерли от голода на острове Бэнкс, в высоких широтах Канады, после октябрьского снежного дождя. Это повторилось зимой 2013–2014 гг. и в 2020–2021 гг., когда на сибирском полуострове Ямал погибли десятки тысяч оленей.
В обоих местах дождь вызвал затвердение снега, а в некоторых местах образовался лёд, из-за чего животным было практически невозможно добраться до лишайника, осоки и других растений, необходимых им для того, чтобы пережить долгую зиму.
Кайл Джоли (Kyle Joly), биолог дикой природы из Службы национальных парков США, рассматривает увеличение числа случаев дождя и снега как ещё одну серьёзную проблему для 2,4 миллиона карибу в мире, численность которых за последние три поколения быстро сокращалась практически повсеместно. Сокращение численности вызывает огромную обеспокоенность у коренных народов севера, которые полагаются на карибу в качестве пищи. Эксперты в области общественного здравоохранения опасаются, что здоровье коренных народов будет серьёзно подорвано, если на животных больше нельзя будет охотиться.
В западно-арктическом стаде Аляски, которое временами было самым большим в Северной Америке, в 2003 году насчитывалось 490 000 животных, а в 2023 году — всего 152 000. Но, по крайней мере, на это стадо всё ещё можно охотиться. В центральной Арктике Канады стадо резко сократилось с примерно 470 000 голов в 1980-х гг. до всего 6 240 голов сегодня; охота на оленей на Северо-Западных территориях в настоящее время запрещена.
По словам Джоли, карибу легко адаптируются к крайней изменчивости окружающей среды, и их численность может расти и падать по нескольким причинам. Распространение кусающих мух в условиях потепления климата может истощить их энергию, равно как и миграционные объезды, вызванные расширением дорог и промышленным развитием, а также увеличением отвалов глубокого мягкого снега, что связано с таянием морского льда. (Поверхность океана, свободная ото льда, увеличивает влажность вблизи поверхности, что приводит к увеличению влажности в атмосфере.)
Лёд с острыми краями и корка снега также могут поранить ноги карибу, а дождь на снегу периодически затрагивает некоторые из 32 стад карибу на Аляске. Например, на следующий день после Рождества в 2021 году температура поднялась более чем на 15°C во время шторма, в результате которого на большую территорию штата выпал дюйм дождя. По оценкам Департамента рыболовства и охоты Аляски, 40 процентов лосей, карибу и овец во внутренних районах штата погибли той зимой, потому что они не смогли раскопать твёрдый снег и лёд.
Под угрозой находятся не только карибу и овцебыки. Появляется всё больше свидетельств того, что дождь, выпадающий в некоторых частях Арктики, где осадки обычно выпадают в виде снега, убивает птенцов сапсана, у которых есть только пуховые перья, защищающие их от холода. Как только вода впитывает пух, детёныши подвергаются переохлаждению.
Лишь немногие учёные оценили гидрологическое и геохимическое воздействие дождей на снег в регионах полярных пустынь, подстилаемых многолетней мерзлотой и зимой получающих очень мало снега. Недавние исследования, опубликованные учёным из Королевского университета Мелиссой Лафреньер (Melissa Lafrenière) и её коллегами из нескольких университетов Канады и США, указывают на тревожную картину, разворачивающуюся в арктической водораздельной обсерватории мыса Баунти на острове Мелвилл в высоких широтах Канады, которая работает с 2003 года.
Переход от стока, в котором преобладает таяние снегов весной и летом, к стоку, обусловленному как дождями, так и таянием снегов, ускоряет таяние многолетней мерзлоты и оседание грунта, а также наполняет осадком рыбные озёра. Одно исследование выявило пятидесятикратное увеличение мутности в одном озере, что привело к повышению уровня ртути и ухудшению здоровья арктического гольца, рыбы, на которую полагаются инуиты Арктики.
Нужна работа с инуитами Лабрадора, чтобы лучше понять, как эти погодные явления повлияют на карибу и продовольственную безопасность, а также на их собственные путешествия по снегу и льду. Но «проводить это исследование в Канаде становится всё труднее, потому что половина метеостанций закрыта» из-за сокращения федерального бюджета. Большинство станций с ручным управлением «заменяются автоматизированными, которые производят данные, из-за которых учёным сложно определить, идет ли дождь или снег, когда температура колеблется около нуля».
Чтобы лучше понять, как дожди на снегу влияют на Арктику, говорит Серрезе, исследователям необходимо лучше понять, как часто и где происходят эти явления, и какое влияние они оказывают на сушу и морской ландшафт. «Спутниковые данные и погодные модели могут выявить некоторые из этих событий, но эти инструменты несовершенны», — отмечает он. «Чтобы проверить, что происходит на поверхности и влияние этих событий на оленей, карибу и овцебыков, нужны люди на земле. И у нас не хватает людей на местах». Исследователям необходимо работать с коренными народами, «которые непосредственно имеют дело с воздействием дождя на снег», отметил он.
В 2007 году Серрезе заявил в исследовании Университета Колорадо в Боулдере, что Арктика, возможно, достигла переломного момента изменения климата, который может вызвать каскад событий. Одним из таких событий является то, что в Арктике выпадает больше дождей, чем снега, и он ожидает, что впереди будет ещё больше сюрпризов. «Мы пытаемся быть в курсе происходящего, — говорит он, — но продолжаем удивляться».