Loftslag.is

Tag: Sjávarstöðubreytingar

  • Grænland um hásumar 2012

    Grænland um hásumar 2012

    Hér er PBS fréttastofan með ágæta umfjöllun um aðstæður á Grænlandi.  Margaret Warner ræðir þar við vísindamann frá NASA um bráðnun við yfirboð Grænlands sem og jöklabreytingar við Peterman jökulinn.

     

    Ítarefni:

    Fréttir á RÚV: Bráðnun án hliðstæðu og Risaísjaki brotnar frá grænlenskum jökli

    Einar Sveinbjörnsson með umfjöllun: Óvenjuleg hlýindi í háloftunum valda meiri bráðnun Grænlandsjökuls

    Tengt efni á loftslag.is

  • Spurt og svarað um sjávarstöðubreytingar

    Spurt og svarað um sjávarstöðubreytingar

    Sjávarstöðubreytingar eru með verri afleiðingum loftslagsbreytinga og þó að óvissan sé nokkur um hvaða afleiðingar verða af þeim – hvar og hversu miklar, þá þykir nokkuð ljóst að þær munu hafa slæm áhrif víða. Talið er að þær muni hafa hvað verstar afleiðingar á þéttbýlustu svæðum heims og þar sem nú þegar eru vandamál af völdum landsigs vegna landnotkunar og þar sem grunnvatn er víða að eyðileggjast vegna saltsblöndunar frá sjó. Einnig verða ýmis strandsvæði í aukinni hættu af völdum sjávarstöðubreytinga vegna sterkari fellibylja framtíðar.

    Hvernig eru sjávarstöðubreytingar mældar?

    GRACE gervihnötturinn

    Sjávarstöðubreytingar eru mældar á ýmsan hátt, sem síðan er samræmt til að gefa sem besta mynd. Til eru hundruðir sírita sem mæla flóð og fjöru og tengdir eru GPS mælum sem mæla lóðréttar hreyfingar landsins (landris og landsig). Einnig eru radarmælingar frá fjölmörgum gervihnöttum sem gefa upplýsingar um breytingar á sjávarstöðu yfir allan hnöttinn. Mælitæki sem mæla hitastig og loftþrýsting, ásamt upplýsingum um seltu sjávar eru einnig gífurlega mikilvæg til að kvarða gögnin, auk nýjustu og nákvæmustu gagnanna sem nú koma frá þyngdarmælingum gervihnattarins GRACE – en hann gefur nákvæmar upplýsingar um breytingu á massa, lands og sjávar.

    Yfirlitsgrein eftir Merrifield o.fl. 2009 um GLOSS (Global Sea Level Observing System) gefur nokkuð góða mynd um það hversu margar og fjölbreyttar stofnanir og einstaklingar vinna að því að kortleggja sjávarstöðubreytingar. Þessar rannsóknir eru óháðar hvorri annarri og staðfesta hverja aðra.

    Rís sjávarstaða jafnt og þétt yfir allan heim?

    Þegar maður heyrir tölur um sjávarstöðubreytingar, þá er yfirleitt verið að tala um hnattrænt meðaltal. Það er margt sem hefur áhrif á staðbundnar sjávarstöðubreytingar. Sem dæmi þá gætu áhrifin orðið minni hér við strendur Íslands á sama tíma og þau gætu orðið mun meiri við Austurströnd Bandaríkjanna.

    Flotjafnvægi. Jökulfarg ýtir jarðskorpunni niður í möttulefnið sem leitar til hliðanna. Þegar jökullinn bráðnar leitar möttulefnið jafnvægis og flæðir til baka.

    Þættir sem hafa áhrif staðbundið á sjávarstöðubreytingar, er t.d. landris og landsig. T.d. er landris nú þar sem ísaldarjöklar síðasta jökulskeiðs voru sem þykkastir – í Kanada og Skandinavíu. Á móti kemur landsig þar sem landris var við farg jöklanna utan við þessar fyrrum þykku jökulbreiður (t.d. í Hollandi). Þetta er kallað flotjafnvægi (sjá mynd hér til hliðar). Svipuð ferli eru í gangi þar sem óvenjumikil upphleðsla hrauna er eða annað farg sem liggur á jarðskorpunni. T.d. er Reykjanesið að síga vegna fargs frá hraunum – á meðan landris er á Suðausturlandi vegna minnkandi massa Vatnajökuls. Landsig getur einnig verið af mannavöldum, t.d. mikil dæling vatns (eða olíu) upp úr jarðlögum, sem veldur því að land sígur þar sem áður var vatn sem hélt uppi jarðlögunum. Landris og landsig hafa því töluverð áhrif víða um heim, sem leiðrétta verður fyrir til að fá út meðaltalið.

    Meiri áhrif staðbundið hafa síðan mögulegar breytingar ríkjandi vindátta, sem ýta stöðugt yfirborði sjávar að landi eða frá. Hið sama á við ef breytingar verða í hafstraumum, t.d. ef að golfstraumurinn veikist – þá gæti það þýtt minni sjávarstöðuhækkun við strendur Íslands – en að sama skapi myndi það hækka sjávarstöðuna t.d. við Austurströnd Bandaríkjanna.

    Eitt af því sem valdið getur töluverðum staðbundnum áhrifum er bráðnun jökulbreiðanna á Grænlandi og Suðurskautinu. Þetta er líka eitt af því sem að vísindamenn eru fyrst að átta sig á nú. Þyngdarkraftur þessara miklu jökulmassa hefur þau áhrif nú að sjávarstaða nærri þeim jökulmössum er mun hærri en ella – ef t.d. jökulbreiðan á Grænlandi myndi bráðna, þá hefði sú bráðnun töluverð áhrif hnattrænt séð – en á móti kæmi að staðbundið, t.d. hér við Ísland, myndi sjávarstaða lækka, þrátt fyrir að meðalsjávarstöðuhækkunin um allan heim yrði um 7 m. Ef tekið er dæmi um Vestur Suðurskautið og ef það bráðnaði allt, þá myndi það valda 5 m meðalhækkun sjávarstöðu um allan heim. Þyngdarkraftur þess er þó það sterkt að það hefur hingað til orðið til þess að á Norðurhveli er sjávarstaða lægri en hún væri án þess, þannig að við þessa 5 m sjávarstöðuhækkun bætast um 1,3 metrar við Austurströnd Bandaríkjanna, svo tekið sé dæmi (eða 6,3 m sjávarstöðuhækkun alls).

    Þessir margvíslegu þættir sem hafa áhrif staðbundið, er nokkuð sem vísindamenn eru að kortleggja núna.

    Sjávarstöðubreytingar milli áranna 1993-2008, frá TOPEX/Poseidon, Jason-1 og Jason-2 gervihnöttunum. Sjórinn er litaður eftir breytingum á meðal sjávarstöðu. Gul og rauð svæði sýna hækkun í sjávarstöðu, á meðan græn og blá svæði sýna lækkun í sjávarstöðu. Hvít svæði sýna svæði þar sem skortur er á gögnum. Að meðaltali fer sjávarstaða hækkandi, en mikill breytileiki er þó milli svæða.

    Eru til einhverjar upplýsingar um sjávarstöðubreytingar til forna?

    Til að áætla sjávarstöðubreytingar til forna, þá verður að skoða setlög og hvernig þau hafa breyst í gegnum jarðsöguna. Með því að rýna í setlög, þá sjá jarðfræðingar að sjávarstaða hefur sveiflast mikið í gegnum jarðsöguna og oft á tíðum hnattrænt. Til dæmis var sjávarstaða um 120 m lægri, en hún er nú, á hámarki síðasta jökulskeiðs fyrir um 18-20 þúsundum ára – þegar mikið magn vatns var bundið í jöklum á Norðurhveli Jarðar.  Á þeim tíma var t.d. landbrú milli Asíu og Alaska. Miklar sjávarstöðubreytingar urðu þegar jöklarnir hörfuðu í lok síðasta jökulskeiðs.

    Myndin sýnir hnattrænar sjávarstöðubreytingar frá því á hámarki síðasta jökulskeiðs þar sem tekin eru saman helstu gögn um sjávarstöðubreytingar, leiðrétt fyrir lóðréttum hreyfingum í jarðskorpunni.

    Þess ber að geta að á Íslandi flækja fargbreytingar mjög þá mynd af sjávarstöðubreytingum sem urðu á Íslandi í lok síðasta jökulskeiðs, sjá t.d. grein Hreggviðs Norðdahls og Halldórs Péturssonar (2005). T.d. er ástæða margra malarhjalla sem sýna hærri sjávarstöðu á Íslandi sú að jöklar gengu fram á Íslandi og því var landsig – á sama tíma og jöklar heims voru almennt að bráðna t.d. í Norður Ameríku og ollu hækkandi sjávarstöðu.

    Á milli jökulskeiða og hlýskeiða ísaldar voru miklar sveiflur í sjávarstöðu, t.d. var sjávarstaða fyrir um 120 þúsund árum (á síðasta hlýskeiði), um 6 m hærri en hún er í dag um stutt skeið. Enn hærri sjávarstöðu má síðan finna fyrir ísöld, þegar jöklar voru minni og hitastig hærra.

    Síðastliðin 6 þúsund ár hefur sjávarstaða smám saman náð þeirri hæð sem hún er í dag og með auknum hraða undanfarna öld og sérstaklega síðustu áratugi.

    Hversu hratt er sjávarstaðan að rísa?

    Í skýrslunni Hnattrænar loftslagsbreytingar og áhrif þeirra á Íslandi (Umhverfisráðuneytið 2008) kemur fram að frá 1904-2003 hafi sjávarborð hækkað um 1,74 mm á ári (eða um 17 sm á öld), en einnig kemur fram að frá 1997-2007 hafi sjávarborð hækkað um 3,4 mm á ári og því ljóst að hækkun yfirborðs sjávar hefur sótt í sig veðrið, þá vegna aukinnar hlýnunar sjávar og aukinnar bráðnunar jökla.

    Hér er um að ræða hnattrænar breytingar fengnar út með mælingum á sjávarföllum á síðustu öld og síðar með gervihnattamælingum. Þá er búið að leiðrétta fyrir landrisi og landsigi, en það flækir málið víða, t.d. hér á Íslandi. Sem dæmi þá er land að rísa á Suðausturlandi vegna minna jökulfargs og er það frá 10-15 mm á ári. Á móti kemur að landsig er víða annars staðar, t.d. er það um 3,4 mm á ári í Reykjavík og allt að 8 mm á ári yst á Reykjanesi. Hugsið það bara þannig að þegar talað er um hækkun sjávarstöðu í kringum aldamótin 2100, þá má bæta 0,34 m við sjávarstöðuhækkunina í Reykjavík og 0,8 m við hækkunina á Reykjanesi, en draga 1,0-1,5 m frá hækkuninni á Suðausturlandi.

    Hnattrænar sjávarstöðubreytingar frá 1870 til 2009 samkvæmt leiðréttum flóðagögnum (Church o.fl. 2008 og uppfært til 2009 -dökkblá lína, og Jevrejeva o.fl 2008- rauðir punktar). Gervihnattagögn með bleikum lit.

    Hverjar eru helstu ástæður núverandi sjávarstöðubreytinga?

    Í skýrslunni Hnattrænar loftslagsbreytingar og áhrif þeirra á Íslandi (Umhverfisráðuneytið 2008) kemur fram að IPCC áætlaði að um 70% af hækkun sjávarstöðu væri af völdum varmaþennslu. Nýlegar greiningar á gögnum frá GRACE gervihnettinum, benda til að þáttur bráðnunar jökla í sjávarstöðuhækkunum hafi verið vanmetin eða sé að aukast og að um 30% af sjávarstöðuhækkunum undanfarin ár hafi verið af völdum varmaþennslu og um 55% af völdum bráðnunar jökla (Cazanave og Llovel 2010). Talið er að þáttur jökla muni aukast við áframhaldandi bráðnun stóru jökulbreiðanna á Grænlandi og Vestur Suðurskautinu.

    Hver er framtíðin?

    Fljótlega eftir að spá IPCC frá árinu 2007 kom um sjávarstöðuhækkun upp á 18-59 sm í lok aldarinnar, varð ljóst að þar væri efalaust um vanmat að ræða – þá aðallega vegna þess að gögn vegna bráðnunar jökulbreiða Grænlands og Suðurskautsins voru ófullnægjandi. Nýrri rannsóknir eru ekki samhljóða um hugsanlega hækkun sjávarstöðu að magninu til, en þó benda þær flestar til að sjávarstaða verði hærri en spár IPCC benda til, með lægstu gildi svipuð há og hæstu gildi IPCC og hæstu gildi allt að 2. m hækkun sjávarstöðu í lok aldarinnar.

    Spá IPCC og nýlegar spár um sjávarstöðubreytingar til ársins 2100

    Erum við tilbúin að takast á við sjávarstöðubreytingar?

    Lönd heims eru mismunandi vel í stakk búin að aðlagast sjávarstöðubreytingum. Fátæk og lágt liggjandi lönd, t.d. Bangladesh eru án vafa ekki tilbúin að takast á við sjávarstöðubreytingar, hvort heldur þær verða nær lægri mörkum spáa um hækkun sjávarstöðu eða hærri mörkum. Skipulagsyfirvöld á landsvæðum þar sem ætla mætti að meiri peningur væri til aflögu, hafa mörg hver stungið höfuðið í sandinn og eru beinlínis ekki að búast við sjávarstöðubreytingum – eða telja að það sé ótímabært að bregðast við t.d. ríkið Flórída í Bandaríkjunum (sjá Nature Reports).

    Erfitt er að meta hversu vel við stöndum hér á landi. Trausti Valsson taldi (árið 2005), að hækka þyrfti viðmiðanir skipulagsyfirvalda um 50 sm varðandi nýframkvæmdir við strönd (í skipulagslögum og reglugerð frá 1997/1998).  Bæði Siglingastofnun og Vegagerðin eru með verkefni í gangi til að meta framtíðarhönnun mannvirkja og viðhald til að bregðast við sjávarstöðubreytingum (sjá Gísli Viggóson 2008 og Vinnuhóp um veðurfarsaðlögun í starfsemi Vegagerðarinnar 2010). Ljóst er að kostnaður vegna viðhalds og varnar mannvirkja á eftir að aukast hér á landi og mikilvægt er að tekið verði tillit til þess við skipulag framkvæmda til framtíðar – sérstaklega vegna skipulags framkvæmda sem ætlunin er að eiga að endast út öldina eða lengur.

    Ýmsar heimildir og Ítarefni

    Greinar, skýrslur og glærur

    Cazanave og Llovel 2010: Contemporary Sea Level Rise
    Church o.fl. 2008:  Understanding global sea levels: past, present and future
    Gísli Viggóson 2008: Skipulag og loftslagsbreytingar: Fyrirbyggjandi aðgerðir gegn sjávarflóðum
    Hreggviður Norðdahl og Halldór Pétursson 2005: Relative Sea-Level Changes in Iceland: new Aspects of the Weichselian Deglaciation of Iceland
    Jevrejeva o.fl. 2008: Recent global sea level acceleration started over 200 years ago?
    Merrifield o.fl. 2009: The Global Sea Level Observing System (GLOSS)
    Trausti Valsson 2005:  Áhrif sjávarstöðubreytinga á skipulag við strönd
    Umhverfisráðuneytið 2008: Hnattrænar loftslagsbreytingar og áhrif þeirra á Íslandi
    Vinnuhópur um veðurfarsaðlögun í starfsemi Vegagerðarinnar 2010: Loftslagsbreytingar og vegagerð.

    Ýmist efni héðan og þaðan: 

    Tvær áhugaverðar færslur af heimasíðu Yale Environment 360: The Secret of Sea Level Rise: It Will Vary Greatly by Region og How High Will Seas Rise? Get Ready for Seven Feet
    Skeptical Science með góða umfjöllun: Visual depictions of Sea Level Rise
    My big fat planet: Waves in the bathtub – Why sea level rise isn’t level at all
    Nokkrar fréttaskýringar og pistlar um sjávarstöðubreytingar má finna í apríl hefti Nature reports, climate change

    Hér á loftslag.is má einnig finna ýmsar umfjallanir um sjávarstöðubreytingar

  • Áhrif hnattrænnar hlýnunar

    Áhrif hnattrænnar hlýnunar

    Fyrir nokkru kom út leiðarvísirinn Efasemdir um hnattræna hlýnun – Hinn vísindalegi leiðarvísir. Hér er einn kafli hans.

    Áhrif hnattrænnar hlýnunar

    Ef halda á því fram að hnattræn hlýnun sé góð, þarf að loka augunum fyrir neikvæðum áhrifum hennar. Ein af algengustu rökunum er að CO2 sé „fæða planta“ og aukin losun á CO2 sé því af hinu góða. Þau rök hundsa þá staðreynd að plöntur þurfa meira en CO2 til að lifa af. „Áburðaráhrif CO2“ eru takmörkuð og verða fljótlega yfirgnæfð af neikvæðum áhrifum aukins varmaálags og tíðari þurrka í framtíðinni [48,49]. Undanfarna öld hafa alvarlegir þurrkar aukist hnattrænt og er búist við því meiri aukningu í framtíðinni [12]. Plöntur geta ekki nýtt sér aukið magn CO2 í lofthjúpnum ef þær eru að drepast úr þorsta [50].

    Þurrkar í fortíð og framtíð með vísitölu Palmers um alvarleika þurrka. Blá litbrigði þýða blautar aðstæður og rauð þýða þurrka. Talan -4 eða lægri bendir til mjög alvarlegra þurrka (51)

    Margar af afleiðingum hnattrænnar hlýnunar hafa engar jákvæðar hliðar. Milli 18 og 53% núlifandi plantna- og dýrategunda gætu verið í útrýmingarhættu fyrir árið 2050 [52]. Úthöfin gleypa í sig mikið af CO2 úr lofthjúpnum, sem veldur súrnun sjávar [53]. Það er talið munu hafa mikla röskun í för með sér fyrir alla fæðukeðju sjávar, til viðbótar við þau neikvæðu áhrif sem bleiking af völdum hlýnunar sjávar veldur [54]. Það er áætlað að um það bil einn milljarður manna reiði sig á sjóinn fyrir töluverðan hluta (>30%) þeirra próteina sem þeir fá úr fæðu [55].

    Við hörfun jökla og minnkandi snjó í fjöllum minnkar einnig vatnsforði milljóna manna sem treysta á þann ferskvatnsforða, sérstaklega sem áveitu í landbúnaði [33]. Svipað er upp á teningnum ef skoðaðar eru sjávarstöðubreytingar og aukin tíðni sjávarflóða, en það getur haft áhrif á milljónir manna á þessari öld þegar selta eykst í hrísgrjónaökrum, fljótum og brunnum þannig að milljónir manna gætu þurft að flytja sig um set. Þeir flutningar gætu aftur orðið til þess að auka hættu á átökum [56].

    Þegar einhver segir að hnattræn hlýnun sé góð og bendir á staðbundin jákvæð áhrif, er vert að hafa í huga að flest bendir til þess að í heildina verði neikvæðu áhrifin mun meiri en þau jákvæðu.

    Við kíkjum á næsta kafla af Efasemdir um hnattræna hlýnun – Hinn vísindalegi leiðarvísir  síðar.

    Heimildir og ítarefni

    12. IPCC 2007:  The Physical Science Basis.

    33. Immerzeel o.fl. 2010: Climate change will affect the Asian water towers.

    48. Challinor o.fl. 2010: Increased crop failure due to climate change: assessing adaptation options using models and socio-economic data for wheat in China.

    49. Tubiello o.fl.2007: Crop and pasture response to climate change.

    50. Zhao og Running 2010: Drought-Induced Reduction in Global Terrestrial Net Primary Production from 2000 Through 2009.

    51. University Corporation for Atmospheric Research.

    52. Thomas o.fl. 2004: Extinction risk from climate change.

    53. Hoegh-Guldberg o.fl. 2007: Coral Reefs Under Rapid Climate Change and Ocean Acidification.

    54. Hoegh-Guldberg og Bruno 2010 (ágrip): Impacts of climate change on the world’s marine ecosystems.

    55. Tibbets, J. (2004). The State of the Oceans, Part 1. Eating Away at a Global Food Source.

    56. Dasgupta o.fl. 2007: The impact of sea-level rise on developing countries: a comparative analysis, World Bank Policy Research Working Paper No 4136.

    Tengt efni á loftslag.is

  • Aukin jarðfræðileg virkni við hnattræna hlýnun

    Aukin jarðfræðileg virkni við hnattræna hlýnun

    Mörgum þykir órökréttur, ef ekki fráleitur möguleikinn á því að hin hnattræna hlýnun geti haft áhrif á jarðfræðilega virkni – líkt og tíðni jarðskjálfta, eldgosa og hafnarbylgja (e. tsunami).

    Það er þó þannig að jarðfræðingar eiga auðvelt með að sjá fyrir að hin hnattræna hlýnun hafi áhrif . Við yfirborð jarðar eru massar vatns – ýmist í föstu eða í vökva formi sem valda þrýstingi niður í jarðlögin og hafa þannig áhrif á jarðskjálftasprungur og kvikuhólf. Breytingar á þessum mössum geta ýmist aukið eða dregið líkur á jarðfræðilegri virkni.

    Sem dæmi þá hafa nú þegar orðið jarðskjálftar sem taldir eru tengjast athöfnum manna. T.d. er talið að jarðskjálfti sem varð í Kína árið 2008 og drap 80 þúsund manns hafi farið af stað vegna risavaxinnar stíflu sem breytt hafi þrýstingi jarðlagana undir.  Jarðskjálftinn varð aðeins 5 km frá stíflunni. Skemmst er frá að minnast á þá manngerðu skjálfta sem verða undir Hellisheiði – í tengslum við niðurdælingu vatns niður í jarðlögin (sjá t.d.  Manngerðir skjálftar).  Því ætti það ekki að vekja undrun – fyrst skjálftar verða við dælingu vatns niður í jarðhitakerfi – að loftslagsbreytingar geti breytt jarðfræðilegri virkni (McGuire 2010).

    Þetta er í raun einfalt: Allt sem að eykur eða minnkar fargið sem liggur ofan á jarðskorpunni, breytir álagi á hana og spennu. Þegar slíkar breytingar verða ofan við virkt eldfjall eða jarðskjálftasprungu, þar sem spenna hefur safnast saman í jarðskorpunni, þá getur það aukið eða minnkað líkur á hinni jarðfræðilegu virkni.

    Á síðasta kuldaskeiði ísaldar, þá var nokkurra kílómetra þykk jökulbreiða yfir Norður Evrópu, Asíu og Ameríku. Þyngd jökulsins hélt aftur af sprunguvirkni og kvikustreymi. Þegar jökulinn leysti þá leystist úr læðingi mikil jarðskjálfta og eldvirkni, meðal annars hér á landi (Geyer og Bindeman 2011).

    Það þarf  samt ekki svona miklar breytingar í massa til að hafa áhrif, nýleg greining á jarðskjálftum á einum smáfleka (e. microplate) í Kyrrahafinu bendir til að staðbundin lækkun í sjávarstöðu um 20 sm – vegna breytinga í staðvindum í tengslum við El Nino – jók jarðskjálftavirknina. Á móti kom að þegar sjávarstaða hækkaði aftur, þá fækkaði skjálftum  (Guillas o.fl. 2010).

    Mynd þýdd af NewScientist – smella til að stækka.

    Bráðnandi jöklar

    Í suður Alaska hvílir stór jökull ofan á virkri sprungu þar sem Kyrrahafs-Yukatat flekinn rekur undir meginlandsflekann. Undanfarna öld þá hefur þessi jökull, sem haldið hefur virkni sprungunnar í skefjum, þynnst um hundruði metra og jarðskorpan undir hefur risið við fargléttinguna um 20 mm á ári. Bráðnunin var einstaklega mikil á tímabilinu milli 2002 og 2006 og fyrir vikið jukust jarðskjálftar á svæðinu gríðarlega.

    Berghlaup við Morsárjökul 2007 (mynd mbl.is)

    Þrátt fyrir að fundist hafa tengsl milli hlýnandi loftslags og jarðfræðilegrar virkni, þá eru fyrrnefnd dæmi frekar smávægileg. Þá hafa vísindamenn ekki viljað tengja stóra atburði, líkt og jarðskjálftann við Japan, við breytingar í loftslagi. Það eru þó sterkar vísbendingar um að hlýnun jarðar hafi orðið valdur að miklum skriðuföllum – en í háum fjöllum er leysing sífrera og bráðnun jökla að losa um mikla massa, þannig að aukning hefur orðið í berghlaupum og hruni tengdum hopi jökla (sjá t.d. Þorsteinn Sæmundsson o.fl. 2008 um Morsárjökul).

    Höfundur væntanlegrar bókar um jarðfræðilega virkni í tengslum við loftslagsbreytingar, McGuire (sjá McGuire 2012) segir að hingað til hafi tiltölulega lítil hlýnun orðið miðað við hvað búist er við ef lið er út öldina og að afleiðingarnar verði ljósar þegar fram líða stundir.

    Aðalástæða aukinnar virkni, verður bráðnandi ís, en það veldur – auk breytinga í fargi jökla – miklum sjávarstöðubreytingum. Á þessari öld er búist við að sjávarstaða muni hækka um allt að einn metra (eða meira – sjá sjávarstöðubreytingar), en það þýðir gríðarlega mikla aukningu þyngsla sem þrýsta mun á neðansjávarsprungur (og draga úr virkni þar) og sprungur við landgrunnsbrúnir meginlandanna (og auka á virkni þar).

    Önnur svæði sem líkleg eru til að verða fyrir auknum áhrifum eru svæði sem eru nú þegar óvenju jarðfræðilega virk, líkt og Ísland. Undir Vatnajökli eru virkar megineldstöðvar, en jökullinn hefur misst mikinn massa síðastliðna öld. Massaminnkunin hefur tvenns konar áhrif. Annars vegar, þá er landris vegna fargbreytinga sem aukið getur á líkur þess að kvikuhólf hrynji saman eða að jarðskjálftavirkni aukist. Hins vegar þá veldur minnkandi þrýstingur (við svipaðan hita) að berggrunnur bráðnar frekar og myndar kviku. Caroline Pagli og Freysteinn Sigmundsson reiknuðu út að minnkandi massi Vatnajökuls væri að auka kvikuframleiðslu um 10 % á ári  og að því mætti búast við aukinni tíðni eldgosa í Vatnajökli (Pagli og Sigmundsson 2008).

    Hafnarbylgjur (e.tsunami)

    Hafnarbylgjur verða oftast vegna atburða sem verða neðansjávar. Á myndinni má sjá jarðskjálfta, neðansjávarskriðu og neðansjávareldgos.

    Jarðfræðilega lítil virk svæði, líkt og á Grænlandi geta vaknað úr dvala og skjálftavirkni aukist þegar bráðnun Grænlandsjökuls eykst  – en hluti af ástæðu þess hversu lítil virkni er þar, er talin vera vegna þunga jökulbreiðunnar. Þó byggð sé dreifð á Grænlandi, þá geta skjálftar sem verða þar haft áhrif á stærra svæði, með því að setja af stað hafnarbylgjur, líkt og gerðist fyrir um 8 þúsund árum, þegar Storegga neðansjávarskriðan olli mikilli hafnarbylgju á norðanverðu Atlantshafi (Bondevik o.fl. 2005).

    Neðansjávarskriðan er talin hafa farið af stað við jarðskjálfta í tengslum við landris, þegar hinir stóru jöklar Norður Evrópu bráðnuðu í lok síðasta kuldaskeiðs ísaldar. Skriður sem mynda hafnarbylgjur geta myndast víða við landgrunn meginlanda og  eru oft á tíðum myndaðar af jarðskjálftum. Þannig að við hækkandi sjávarstöðu og þar með auknum jarðskjálftum við landgrunnið, má búast við aukinni tíðni hafnarbylgja.

    Raunveruleg aukning

    Í heildina séð, þá virðist hafa orðið lítil en þó raunveruleg aukning í tíðni jarðskjálfta, eldgosa, skriðufalla og hafnarbylgja síðastliðna öld – samfara hinni hnattrænu hlýnun jarðar.

    Oftast nær er þessi virkni á fámennum svæðum jarðarinnar og því lítil hætta á manntjóni. Áhrifa getur þó gætt víða, t.d. við mikil öskugos, eins og í Eyjafjallajökli árið 2010 eða við neðansjávar jarðskjálfta sem veldur hafnarbylgju, eins og sú sem varð 2000 manns að bana árið 1998 við Papúa Nýju Guineu.

    Afleiðingar hnattrænnnar hlýnunar eru fjölbreyttar, allt frá sjávarflóðum yfir í hitabylgjur og þurrka – þannig að hættan á aukinni jarðfræðilegri virkni í fjarlægum heimshlutum virðist minniháttar vandamál. Það gæti verið rétt – en þetta bætir vissulega á fyrirsjáanlegan vanda, enda eru jarðfræðilegir atburðir oft eitthvað sem erfitt er að spá fyrir og fólk því illa undirbúið þeim hamförum.

    Heimildir og ítarefni

    Unnið upp úr færslu á heimasíðu NewScientist: Climatequake: Will global warming rock the planet? 

    McGuire 2010: Potential for a hazardous geospheric response to projected future climate changes

    Geyer og Bindeman 2011: Glacial influence on caldera-forming eruptions

    Guillas o.fl. 2010: Statistical analysis of the El Niño–Southern Oscillation and sea-floor seismicity in the eastern tropical Pacific

    Þorsteinn Sæmundsson o.fl. 2008 (glærur): The Morsárjökull rock avalanche in the southern part of the Vatnajökull glacier, south Iceland

    Bill McGuire 2012 (óútgefin bók): Waking the Giant: How a changing climate triggers earthquakes, tsunamis and volcanoes

    Pagli og Sigmundsson 2008: Will present day glacier retreat increase volcanic activity? Stress induced by recent glacier retreat and its effect on magmatism at the Vatnajökull ice cap, Iceland

    Bondevik o.fl. 2005: – The Storegga Slide tsunami—comparing field observations with numerical simulations.

    Tengt efni á loftslag.is

  • Hreyfingar jökulbreiðunnar á Suðurskautinu kortlagðar í fyrsta skipti

    Hreyfingar jökulbreiðunnar á Suðurskautinu kortlagðar í fyrsta skipti

    Vísindamenn frá Kalíforníu hafa í fyrsta skipti kortlagt hreyfingar jökulbreiðunnar á Suðurskautinu og jökulstrauma þess, en þar eru um 90 % af öllum ís sem finnst á jörðinni.  Þeir notuðu gögn frá gervihnöttum sem Evrópuþjóðir, Kanada og Japan höfðu aflað.

    Hér fyrir neðan er hreyfimynd sem sýnir hvernig jöklarnir flæða frá suðupólnum og í Suðurhöfin, þar sem sumir straumarnir fara allt að 250 m á ári.  Einn af þeim sem stóðu að þessari rannsókn segði að ljóst væri að jökulstraumarnir flæddu meðfram botninum.  Höfundar telja að þetta kort verði mikilvægt til að skilja hvernig jökulbreiður og jöklar muni bregðast við hækkun á hnattrænu hitastig og þar með að bæta spár um hækkun sjávarstöðu. Ef jöklar og jökulbreiður við sjávarsíðu Suðurskautsins fara að bráðna hraðar vegna hækkun loft- og sjávarhita, þá er líklegt að sú bráðnun muni auka hraða jökulstraumanna sem kortlagðir hafa verið.

     

    Heimildir og ítarefni

    Á heimasíðu European Space Agency má finna ítarlega umfjöllun um kortið:  Revealed: an ice sheet on the move

    Aðra umfjöllun má finna á heimasíðu Earth Observatory:  First Map of Antartica’s Moving Ice: Image of the Day

    Tengt efni á loftslag.is

  • Jökulbreiður Grænlands og Suðurskautsins bráðna hraðar

    Jökulbreiður Grænlands og Suðurskautsins bráðna hraðar

    Endurbirting á færslu frá því í vor.
    Samkvæmt nýlegum gögnum þá eru jökulbreiður Grænlands og Suðurskautsins að bráðna sífellt hraðar með hverju árinu.

    Margt bendir til þess – samkvæmt greiningu á fjölbreyttum gögnum (Rignot o.fl. 2011) – að bráðnun frá jökulbreiðum heimsskautanna sé að taka við af fjallajöklum og hveljöklum sem stærsti þátturinn í sjávarstöðuhækkun úthafanna. Það er mun fyrr en loftslagslíkön hafa bent til.

    Hraði bráðnunarinnar hefur verið að aukast töluvert. Á hverju ári, á því tímabili sem skoðað var, bráðnaði að meðaltali um 36,3 gígatonn meira en á árinu áður.

    Heildar massajafnvægi jökulbreiðanna milli áranna 1992 og 2009. Efsta myndin sýnir bráðnun á Grænlandi, miðmyndin sýnir Suðurskautið og neðsta myndin sýnir samtölu beggja jökulbreiðanna í gígatonnum á ári. Notaðar eru tvær aðferðir: Massamælingar samkvæmt aðferð A (svartir punktar) og þyngdarmælingar frá NASA GRACE gervihnettinum aðferð B (rauðir þríhyrningar). Mynd: NASA/JPL-UC Irvine-Utrecht University-National Center for Atmospheric Research

    Það að jökulbreiður verði ráðandi þáttur í sjávarstöðubreytingum er nokkuð sem búist hefur verið við – en hingað til hefur verið talið að aukningin myndi gerast hægar. Þessi rannsókn styður nýlegar rannsóknir sem benda til þess að IPCC frá árinu 2007, hafi vanmetið komandi sjávarstöðubreytingar.

    Höfundar tóku saman gögn fyrir næstum tvo áratugi, af mánaðarlegum gervihnattamælingum bornum saman við gögn úr loftslagslíkönum til að kanna breytingar og leitni í bráðnun jökulbreiðanna.

    Notaðar voru tvenns konar mæliaðferðir. Sú fyrri (aðferð A) bar saman annars vegar gögn um yfirborðsbreytingar með InSAR tækninni,  auk þykktarmælinga þar sem notaðar eru bylgjumælingar (RES) til að áætla hversu mikið jökulbreiðurnar voru að missa og hins vegar staðbundið loftslagslíkan sem notað var til að áætla hversu mikið safnaðist saman á ákomusvæði jökulbreiðanna. Seinni aðferðin (aðferð B) notaði átta ár af gögnum við þyngdarmælingar með GRACE gervihnetti NASA.

    Gögn frá þessum tveimur mismunandi aðferðum sýndu gott samræmi þegar þau voru borin saman, bæði hvað varðar heildarmagn massatapsins og hraða þess – þ.e. þau átta ár sem báðar mælingarnar voru í gangi. Þannig er hægt að álykta að gögnin sýni samfellda niðurstöðu frá árinu 1992.

    Á hverju ári, þau 18 ár sem gögnin ná yfir, þá bráðnaði Grænlandsjökull um 21,9 gígatonnum meira heldur en árið áður. Á Suðurskautinu var það um 14,5 gígatonn meira á ári.

    Það eykur gildi rannsóknarinnar að notaðar voru tvær óháðar aðferðir sem svona mikið samræmi var á milli og sýnir hversu mikið þekking á bráðnun jökulbreiðanna hefur aukist undanfarin ár og hversu mikið betri gögnin eru.

    Ef áfram heldur sem horfir, samkvæmt höfundum, þá munu jökulbreiðurnar tvær auka sjávarstöðu um 15 sentimetra fyrir árið 205o – sem þýðir um 32 sentimetrar ef aðrir þættir eru teknir með í reikninginn. Óvissan er þó enn mikil, en þetta er töluvert meira en t.d. spár IPCC frá 2007.

    Heimildir og ítarefni

    Sjá grein í Geophysical Research letters, Rignot o.fl. 2011 (ágrip):  Acceleration of the contribution of the Greenland and Antarctic ice sheets to sea level rise

    Umfjöllun um greinina má finna á heimasíðu NASA, Jet Propulsion Laboratory: NASA Finds Polar Ice Adding More to Rising Seas

    Tengt efni á loftslag.is

     

  • Jökulbreiður Grænlands og Suðurskautsins bráðna hraðar

    Jökulbreiður Grænlands og Suðurskautsins bráðna hraðar

    Samkvæmt nýlegum gögnum þá eru jökulbreiður Grænlands og Suðurskautsins að bráðna sífellt hraðar með hverju árinu.

    Margt bendir til þess – samkvæmt greiningu á fjölbreyttum gögnum (Rignot o.fl. 2011) – að bráðnun frá jökulbreiðum heimsskautanna sé að taka við af fjallajöklum og hveljöklum sem stærsti þátturinn í sjávarstöðuhækkun úthafanna. Það er mun fyrr en loftslagslíkön hafa bent til.

    Hraði bráðnunarinnar hefur verið að aukast töluvert. Á hverju ári, á því tímabili sem skoðað var, bráðnaði að meðaltali um 36,3 gígatonn meira en á árinu áður.

    Heildar massajafnvægi jökulbreiðanna milli áranna 1992 og 2009. Efsta myndin sýnir bráðnun á Grænlandi, miðmyndin sýnir Suðurskautið og neðsta myndin sýnir samtölu beggja jökulbreiðanna í gígatonnum á ári. Notaðar eru tvær aðferðir: Massamælingar samkvæmt aðferð A (svartir punktar) og þyngdarmælingar frá NASA GRACE gervihnettinum aðferð B (rauðir þríhyrningar). Mynd: NASA/JPL-UC Irvine-Utrecht University-National Center for Atmospheric Research

    Það að jökulbreiður verði ráðandi þáttur í sjávarstöðubreytingum er nokkuð sem búist hefur verið við – en hingað til hefur verið talið að aukningin myndi gerast hægar. Þessi rannsókn styður nýlegar rannsóknir sem benda til þess að IPCC frá árinu 2007, hafi vanmetið komandi sjávarstöðubreytingar.

    Höfundar tóku saman gögn fyrir næstum tvo áratugi, af mánaðarlegum gervihnattamælingum bornum saman við gögn úr loftslagslíkönum til að kanna breytingar og leitni í bráðnun jökulbreiðanna.

    Notaðar voru tvenns konar mæliaðferðir. Sú fyrri (aðferð A) bar saman annars vegar gögn um yfirborðsbreytingar með InSAR tækninni,  auk þykktarmælinga þar sem notaðar eru bylgjumælingar (RES) til að áætla hversu mikið jökulbreiðurnar voru að missa og hins vegar staðbundið loftslagslíkan sem notað var til að áætla hversu mikið safnaðist saman á ákomusvæði jökulbreiðanna. Seinni aðferðin (aðferð B) notaði átta ár af gögnum við þyngdarmælingar með GRACE gervihnetti NASA.

    Gögn frá þessum tveimur mismunandi aðferðum sýndu gott samræmi þegar þau voru borin saman, bæði hvað varðar heildarmagn massatapsins og hraða þess – þ.e. þau átta ár sem báðar mælingarnar voru í gangi. Þannig er hægt að álykta að gögnin sýni samfellda niðurstöðu frá árinu 1992.

    Á hverju ári, þau 18 ár sem gögnin ná yfir, þá bráðnaði Grænlandsjökull um 21,9 gígatonnum meira heldur en árið áður. Á Suðurskautinu var það um 14,5 gígatonn meira á ári.

    Það eykur gildi rannsóknarinnar að notaðar voru tvær óháðar aðferðir sem svona mikið samræmi var á milli og sýnir hversu mikið þekking á bráðnun jökulbreiðanna hefur aukist undanfarin ár og hversu mikið betri gögnin eru.

    Ef áfram heldur sem horfir, samkvæmt höfundum, þá munu jökulbreiðurnar tvær auka sjávarstöðu um 15 sentimetra fyrir árið 205o – sem þýðir um 32 sentimetrar ef aðrir þættir eru teknir með í reikninginn. Óvissan er þó enn mikil, en þetta er töluvert meira en t.d. spár IPCC frá 2007.

    Heimildir og ítarefni

    Sjá grein í Geophysical Research letters, Rignot o.fl. 2011 (ágrip):  Acceleration of the contribution of the Greenland and Antarctic ice sheets to sea level rise

    Umfjöllun um greinina má finna á heimasíðu NASA, Jet Propulsion Laboratory: NASA Finds Polar Ice Adding More to Rising Seas

    Tengt efni á loftslag.is

     

  • Sjóher Bandaríkjanna við hnattræna hlýnun

    Sjóher Bandaríkjanna við hnattræna hlýnun

    Sjóher Bandaríkjanna mun þurfa að takast á við breytta heimsmynd vegna hnattrænnar hlýnunar, samkvæmt nýlegri skýrslu.

    Fjölmargt er tínt til í skýrslunni, en meðal annars er það aukið eftirlit með Norðurskautinu og siglingaleiðum þar um vegna minnkandi hafíss – meiri umferð gerir það að verkum að fleiri skip lenda í sjávarháska á erfiðum norðurslóðunum.

    Einnig má nefna kostnað vegna breytinga á hafnaraðstöðu til framtíðar vegna hækkandi sjávarstöðu – auk þess sem hærri sjávarstaða eykur á þörf þess að bregðast við flóðatjóni vegna storma við ströndina. Þá er ótalið hinn pólitíski óstöðugleiki sem verður vegna minna framboðs matvæla vegna aukinna þurrka og annarra loftslagstengdra vandræða.

    Heimildir og ítarefni

    Skýrsluna má lesa á heimasíðu The National Academies Press: National Security Implications of Climate Change for U.S. Naval Forces

    Umfjöllun á NewScientist: US navy faces up to a new enemy – climate change

    Umfjöllun og myndband hjá Greenman: Admiral David Titley, US Navy Chief Oceanographer – “I used to be a climate skeptic”

    Tengt efni á loftslag.is

  • Myndband um sjávarstöðubreytingar

    Myndband um sjávarstöðubreytingar

    Endurbirting myndbands

    Hér er myndband frá Greenman3610 um sjávarstöðubreytingar. Hérna veltir hann því fyrir sér hvað IPCC hafi sagt í 4 matsskýrslu sinni um sjávarstöðubreytingar og hvað er innifalið í þeim spám? Hvað þýðir kraftmikil (dynamical) breyting á ísflæði? Þetta eru spurningar sem Greenman3610 reynir m.a. að leita svara við í þessu myndbandi.

    Tengdar færslur á loftslag.is:

  • Þegar styrkur CO2 í andrúmsloftinu var svipaður og í dag

    Þegar styrkur CO2 í andrúmsloftinu var svipaður og í dag

    Rannsóknasvæðið, Ellesmere eyja.

    Með því að skoða fornloftslag er hægt að sjá nokkuð skýra mynd af framtíð loftslags hér á jörðinni. Styrkur CO2 eykst sífellt í andrúmsloftinu og nú hefur hann náð styrkleika sem er um 390 ppm. Síðast þegar styrkur CO2 í andrúmsloftinu var í slíkum hæðum var fyrir um það bil 3 milljón árum síðan (2,6-5,0 m.á), á plíósen tímabilinu. Á þeim tíma var styrkur CO2 í andrúmsloftinu um 365-410 ppm og nokkuð stöðugur í þúsundir ára. Því er óhætt að segja að plíósen veiti okkur góða innsýn í þau langtímaáhrif sem CO2 í þessu magni getur valdið. Nýlegar rannsóknir styðja fyrri rannsóknir sem sýna fram á að plíósen hafi verið nokkuð hlýrra en hitastigið í dag.

    Csank o.fl. 2011 , nota tvær óháðar aðferðir til að mæla staðbundið hitastig Ellesmere eyja á plíósen, en eyjarnar eru nú í nístingskulda norðurskautsins norðvestur af Grænlandi.  Samkvæmt þeim aðferðum er sýnt fram á að hitastig eyjanna var á bilinu 11-16°C hærra yfir sumartímann en hann er í dag.  Hnattrænt hitastig á þessu tímabili er áætlað um 3 til 4°C heitara en var rétt fyrir iðnbyltingu.  Sjávarstaða var þá um 25 metrum hærri en núverandi sjávarstaða (Dwyer og Chandler 2008).

    Þetta segir okkur ýmislegt um næmni loftslags við styrkaukningu á CO2 í andrúmsloftinu. Ef okkur tækist að  koma á stöðugu CO2 gildi í kringum 400 ppm, þá mættum við samt búast við enn frekari hlýnun eða um 2-3°C,  ef til lengri tíma er litið . Það er nokkuð meiri hækkun hitastigs en búist er við ef skoðuð eru loftslagslíkön. Sá munur er vegna þess að í loftslagslíkönum er einungis tekið með í reikninginn skammtíma svörun loftslagsins, þ.e. magnandi svörun vegna aukinnar vatnsgufu og bráðnunar hafíss. Þau taka aftur á móti ekki tillit til langtíma magnandi svörunar vegna bráðnunar jökulbreiðanna og gróðurbreytinga.

    Þessi grein, í samhengi við nýlegar athuganir, sýnir okkur einnig hversu viðkvæmar jökulbreiður Grænlands og Suðurskautsins eru fyrir stöðugu og háu hitastigi. Núverandi bráðnun jökulbreiðanna er að aukast, sem dæmi þá var Grænlandsjökull í jafnvægi fyrir tuttugu árum síðan. Fyrir áratug þá bráðnaði Grænlandsjökull um um það bil 100 milljarða tonna á hverju ári. Nú er bráðnunin um 300 milljarða tonna á ári.

    Saga loftslagsbreytinga á fyrri tímabilum jarðsögunnar ættu að  senda okkur skýr skilaboð – sá CO2 styrkur sem er nú þegar í andrúmsloftinu er langt í frá öruggur.  Það þýðir að það er ekki nóg að draga verulega úr losun gróðurhúsalofttegunda, heldur þarf einnig að leita leiða til að fjarlægja CO2 úr andrúmsloftinu.

    Heimildir og ítarefni

    Umfjöllun Skeptical Science: What was it like the last time CO2 levels were this high?

    Adam Z. Csanka o.fl. 2011:  Estimates of Arctic land surface temperatures during the early Pliocene from two novel proxies

    Dwyer og Chandler 2008: Mid-Pliocene sea level and continental ice volume based on coupled benthic Mg/Ca palaeotemperatures and oxygen isotopes

    Tengt efni af loftslag.is