Obszar wokół bieguna północnego
może wyglądać na mroźne i jałowe miejsce, w którym nic się nie nigdy zmienia.
Tak naprawdę to skomplikowany i dobrze wyważony system,
a jego skrajne położenie sprawia, że jest podatny na procesy sprzężenia zwrotnego,
które mogą ujawnić nawet drobne zmiany w atmosferze.
Naukowcy często określają Arktykę jako system wczesnego ostrzegania,
odnosząc się do przewidywania skutków zmian klimatu.
Klimatyczne sprężenie zwrotne bazuje głównie na odbijaniu światła.
Białe powierzchnie, jak śnieg i lód,
odbijają promienie słoneczne z powrotem w kosmos,
a ciemniejsza ziemia i powierzchnia wody pochłaniają znacznie więcej światła.
Gdy Arktyka się ogrzewa część śniegu i lodu topnieje,
odsłaniając ląd i ocean pod spodem.
Więcej dostarczonego ciepła powoduje większe topnienie
i tak w kółko.
Choć obecna sytuacja w Arktyce opiera się na procesie ogrzewania,
przeciwieństwo też jest możliwe.
Mały spadek temperatury wywoła dalsze ochładzanie,
zwiększając powierzchnię odbijających światło śniegu i lodu.
To spowoduje słabsze pochłanianie światła
i doprowadzi do cyklu ochłodzenia, jak w poprzednich epokach lodowcowych.
Lód w Arktyce odpowiada też za inne sprzężenie zwrotne,
przez izolację cieplną.
Tworząc pokrywę na tafli oceanu
lód oddziela mroźne arktyczne powietrze
od względnie ciepłej wody pod spodem.
Kiedy pokrywa lodowa chudnie, łamie się lub topnieje,
z oceanu ucieka ciepło,
ogrzewając atmosferę i powodując dalsze topnienie lodu.
Oba przykłady to sprzężenia dodatnie
nie dlatego, że robią coś dobrego,
ale dlatego, że początkowa zmiana jest wzmacniana w tym samym kierunku.
Z kolei sprzężenie ujemne zachodzi,
kiedy początkowa zmiana wywołuje przeciwdziałające jej efekty.
Topnienie lodu jest też przyczyną pewnego sprzężenia ujemnego,
wydzielającego wilgoć do atmosfery.
Zwiększa to ilość i grubość chmur,
co może ochłodzić atmosferę przez blokowanie światła słonecznego.
Ale sprzężenie ujemne działa krótko,
przez czas trwania lata w Arktyce.
Przez resztę roku, kiedy brakuje słońca,
zwiększona wilgotność i zachmurzenie
ogrzewa powierzchnię Ziemi zatrzymując jej ciepło,
zamieniając sprzężenie w dodatnie z wyjątkiem tych paru miesięcy.
Podczas gdy sprzężenia ujemne stabilizują system
kierując go w stronę punktu równowagi,
sprzężenia dodatnie destabilizują go, wywołując coraz większe odchylenia.
Ostatnie, coraz poważniejsze efekty działania sprzężeń dodatnich
mogą mieć skutki sięgające daleko poza Arktykę.
Na ocieplającej się planecie
sprzężenia powodują, iż biegun północny ociepla się szybciej niż równik.
Mniejsze różnice temperatur tych obszarów
mogą spowolnić prądy powietrzne
i zaburzyć cyrkulację powietrza na średnich szerokościach geograficznych,
gdzie żyje większość światowej populacji.
Naukowcy obawiają się, że zmiany pogodowe
będą długotrwałe i radykalne,
a krótkotrwałe fluktuacje przybiorą postać długich mrozów,
upałów, susz i powodzi.
Czułość Arktyki nie służy wyłącznie do wczesnego ostrzegania
przed zmianami klimatu na całej planecie.
Sprzężenia zwrotne mogą mieć na nas bezpośredni i natychmiastowy wpływ.
Klimatolodzy często ostrzegają,
że to, co wydarzy się w Arktyce, nie zawsze tam zostaje.