Nú nýlega birti NOAA skýrslu sína um Norðurskautið, Arctic Report Card. Í skýrslunni eru ýmsar upplýsingar um stöðu loftslags á Norðurheimsskautssvæðinu. Sérstaklega má benda á þá staðreynd að sumarið 2010 var hitastig á Grænlandi það hæsta frá upphafi mælinga. Að auki sló Grænlandsjökull öll þekkt met í massatapi síðasta sumar. Það sést greinilega ef skoðuð eru gervihnattagögn frá GRACE gervihnettinum, sem mælir breytingu í þyngdarafli í kringum jökulbreiðuna (gögn frá Dr John Wahr – í gegnum Skeptical Science).
Mynd 1: Frávik í massa Grænlands miðað við tímabilið frá 2002-2010.
Jökulbreiðan hefur stöðugt verið að tapa massa og hefur massatapið tvöfaldast á þeim átta árum sem þyngdarmælingar hafa farið fram. Þessi hröðun á massatapi hefur verið staðfest með GPS mælingum á landrisi. Gögnin frá GRACE gervihnettinum veita okkur yfirsýn um það hvernig Grænlandsjökull er að tapa massa – þynning jökulsins hefur verið að breiðast út frá suðaustri og upp vesturströnd Grænlands:
Mynd 2: Hraði massataps á Grænlandsjökli milli áranna 2003 og 2007 annars vegar og 2003 og 2007 hins vegar.
Hlýnun Jarðar er í raun góð – í raun og veru blómstra samfélög manna á hlýindaskeiðum á sama tíma og það dregur úr lífsgæðum við kólnun (samanber á Litlu Ísöldinni).
Það sem vísindin segja…
Neikvæð áhrif hlýnunar Jarðar á landbúnað, heilsu og umhverfi yfirskyggja jákvæðu áhrif hlýnunarinnar.
Hér fyrir neðan er farið yfir ýmis konar áhrif hlýnunar Jarðar og sýnir þessi upptalning nokkuð vel að fæstar afleiðingar loftslagsbreytinga eru ríkulegum kostum búnar, þvert á móti geta afleiðingarnar orðið slæmar og kostnaðarmiklar.
Landbúnaður
Þótt CO2 sé nauðsynlegt fyrir vöxt plantna, þá krefst allur landbúnaður stöðugs framboðs af vatni, en loftslagsbreytingar munu að öllum líkindum raska því framboði með auknum flóðum og þurrkum. Því hefur verið haldið fram að á hærri breiddargráðum – t.d. í Síberíu – muni landbúnaður dafna við hlýnun Jarðar. Því fer fjarri, því jarðvegur á Norðurskautinu og aðliggjandi landsvæðum er frekar snauður til ræktunar, auk þess sem magn sólarljóss sem nær yfirborðinu yfir sumartímann mun ekki breytast sökum möndulhalla Jarðar. Auk þess getur landbúnaður orðið fyrir röskun vegna skógarelda og breytinga í árstíðarsveiflum í náttúrunni. Breytingar í grasvexti og vatnsframboði getur einnig haft áhrif á beit og velfarnað búfénaðs. Aukin hlýnun getur sérstaklega haft slæm áhrif á þau lönd þar sem hitastig er nú þegar við mörk þess sem uppskera getur dafnað við – t.d. í hitabeltinu.
Heilsa
Hlýrri vetur mun þýða færri dauðsföll, sérstaklega meðal þeirra samfélagshópa sem eru viðkvæmir fyrir kulda, t.d. hjá öldruðum. Hins vegar eru aldraðir einnig viðkvæmir fyrir auknum hita og dauðsföll tengd hitabylgjum eru talin munu aukast um fimm sinnum hraðar en þau dauðsföll sem að hlýrri vetur koma í veg fyrir. Einnig er talið líklegt að heitara loftslag muni auka útbreiðslu á pestum af völdum skordýra, líkt og moskítóflugna, en malaría er nú þegar farin að finnast á stöðum sem það hefur áður verið óþekkt.
Bráðnun á skautunum
Á meðan íslaust Norðurskaut, gæti orðið jákvætt fyrir siglingar milli Atlantshafsins og Kyrrahafsins, þá munu neikvæðu þættirnir yfirskyggja það. Skaðvænlegir þættir eru t.d. hvarf búsvæða ísbjarna og aukin hreyfing borgaríss sem getur skapað hættu fyrir skipaferðir. Minni útgeislun frá hafís (e. ice albedo) sem gerir það að verkum að sjórin dregur í sig meiri hita, veldur einnig magnandi svörun, þ.e. aukinn hiti sjávar eykur bráðnun grænlandsjökuls (hækkun sjávarstöðu). Auk þess þá eykst hitastig á norðurslóðum sem aftur getur orðið til þess að sífreri þiðnar hraðar og fer að losa metangas í auknu mæli (sem er áhrifamikil gróðurhúsalofttegund). Bráðnun jökulbreiðunnar á Suðurskautinu er enn fremur talin muni auka enn frekar á hækkun sjávarstöðu sem hefur enga sjáanlega kosti í för með sér.
Súrnun sjávar
Súrnun sjávar er eitt af því sem vísindamenn hafa áhyggjur af – en það eru engir sjáanlegir kostir við breytingu á sýrustigi sjávar. Súrnun sjávar er að verða vegna þess að úthöfin eru að taka til sín CO2 úr andrúmsloftinu og er talið að það geti haft skaðvænleg áhrif á fæðukeðjur sjávar.
Jöklabráðnun
Bráðnun jökla hefur ýmsa ókosti í för með sér og er stærsti ókosturinn sá að um einn sjötti jarðarbúa reiða sig á ferskvatnhringrás sem byggist á bráðnun yfir sumartímann og vöxt jökla á veturna. Sú hringrás – til drykkjar og fyrir landbúnað – getur brugðist.
Sjávarstöðubreytingar
Stór hluti yfirborðs jarðarinnar er á láglendi sem mun verða fyrir áhrifum á smávægilegri hækkun sjávarstöðu. Inn í hrísgrjónaakra seitlar sjór, sem getur eyðilagt uppskeru. Sjór getur mengað ár og fljót, eftir því sem það blandast ferskvatninu innar í landið og að auki mengast ferskvatnsbrunnar. Ef tekið er mið að því að síðasta skýrsla IPCC tók ekki með í reikninginn spálíkön um aukna bráðnun jökulbreiðanna á Grænlandsjökli og Suðurskautslandinu, sökum óvissu þegar hún var skrifuð, þá er talið líklegt að um vanmat hafi verið að ræða hjá þeim. Það eru engir sjáanlegir kostir við hækkun sjávarstöðu.
Umhverfisbreytingar
Jákvæð áhrif loftslagsbreytinga geta orðið í átt til grænni regnskóga og aukinn vöxt planta í Amazon, auk meiri gróðurs á norðlægum breiddargráðum. Einnig er talið að það verði meiri þörungablómi á sumum hafsvæðum. Neikvæðu áhrifin eru meðal annars enn meiri stækkun súrefnisfirtra hafsvæða, mengun eða skortur á ferskvatni, aukin tíðni náttúrulegra skógarelda, miklir þurrkar sem valda skemmdum á gróðri, aukin hætta á útdauða kórals, hnattræn minnkun jurtasvifdýra, breytingar í fari fugla og dýra, breytingar í árstíðabundnum atburðum (varpi, blómgun), truflun á fæðukeðjum og útdauði dýra.
Efnahagur
Neikvæð efnahagsleg áhrif loftslagsbreytinga gætu orðið töluverðar, en ekki hefur verið sýnt fram á jákvæð áhrif þeirra. Hin svokallaða Stern skýrsla sýndi skýrt hina efnahagslegu lægð sem gæti orðið við frekari loftslagsbreytingar. Þótt deilt sé um hversu nákvæmar tölur um neikvæðu áhrif loftslagsbreytinga yrðu, þá yrði kostnaðurinn við að draga úr loftslagsbreytingum mun minni. Í sumum sviðsmyndum síðustu skýrslu IPCC, er útlit fyrir mikla fólksflutninga vegna hækkandi sjávarstöðu. Truflun á hnattrænni verslun, samgöngum, orkuframboði og vinnuframboði, bankastarfsemi og almennri fjármálastarfsemi, auk fjárfestinga og trygginga gæti skapað óstöðugleika hjá bæði þróuðum og vanþróuðum ríkjum. Markaðir eru taldir geta orðið óstöðugir svo og opinberar fjárfestingar, líkt og lífeyrissjóðir auk tryggingafyrirtækja sem gætu orðið fyrir skakkaföllum.
Vanþróuðu ríkin, sem sum hver eru nú þegar í stríðsátökum, gætu dregist enn frekar inn í deilur yfir auðlindum líkt og vatni, orku og fæðu, sem myndi enn frekar trufla efnahagslegan vöxt á sama tíma og þau væru að aðlagast loftslagsbreytingum. Það er almennt talið að skaðvænleg áhrif loftslagsbreytinga muni verða mest í þeim ríkjum sem hafa minnsta getu til að aðlagast.
Heimildir, frekari upplýsingar og tengt efni
Þessi færsla er þýðing á færslu af Skeptical Science, þar sem reynt hefur verið að einfalda textann fyrir almenna lesendur. Einnig er til upprunalegur texti um það sama og bendum við á þá færslu með frekari heimildir.
Vísindamenn sem greint hafa mælingar á hita djúpsjávar, sem farið hafa fram undanfarna tvo áratugi, hafa greint hlýnun sem hefur átt stóran þátt í hækkun sjávarstöðu, sérstaklega í kringum Suðurskautið.
Aukið magn gróðurhúsalofttegunda, líkt og CO2, hefur valdið aukinni hlýnun Jarðar. Síðastliðna áratugi, þá hefur allavega 80% af þeirri varmaorku hitað upp úthöfin. Fyrri rannsóknir hafa sýnt fram á að efri lög sjávar hafa verið að hitna, en þessi greining sýnir hversu mikið hitaflæðið hefur náð niður í neðri lög sjávar.
Þessi rannsókn sýnir að djúpsjór – neðan við um 1.000 m – er að gleypa um 16% af þeirri hitaorku sem efri lög sjávar eru að gleypa. Höfundar benda á að nokkrir möguleikar séu fyrir ástæðum þessarar djúpsjávarhlýnunar, þ.e breytingar í loftstraumum yfir Suður-Íshafinu, breyting í eðlisþyngd neðri laga sjávar og hröðun á flæði hlýrri yfirborðsvatns niður í djúpsjávarlögin.
Vísindamennirnir fundu að hlýnunin væri mest í kringum Suðurskautið og minni eftir því sem lengra er frá Suðurskautinu. Hlýnunin er ekki mikil (um 0,03°C á áratug við Suðurskautið – minna annars staðar), en vegna þess hversu mikið rúmmál af sjó er um að ræða, þá er um mikla varmaorku að ræða. Ef þessi djúpsjávarhlýnun færi eingöngu í að hita upp lofthjúpinn – sem er eðlisfræðilega ómögulegt – þá myndi hlýna um 3°C á áratug.
Það er á tvo vegu sem hlýnun Jarðar hefur áhrif til hækkunar sjávarstöðu, annars vegar vegna þess að hlýnunin hitar sjóin þannig að hann þenst út og hins vegar vegna bráðnunar jökla og jökulbreiða þ.e. meira vatn bætist við sjóinn.
Sjávarstaða hefur verið að hækka um sirka 3 mm á ári síðan 1993 og er helmingur þess talin vera vegna þenslu vegna hlýnunar sjávar og hinn helmingurinn er talinn vera vegna meiri bráðnunar jökla. Ein af niðurstöðum þessarar rannsóknar er að hlýnun djúpsávar í Suður-Íshafinu hafi valdið um 1,2 mm hækkun sjávastöðu á ári umhverfis Suðurskautið undanfarna áratugi.
Þessar nákvæmu mælingar á djúpsjávarhita koma frá mælitækjum sem eru um borð í skipum og mæla leiðni með seltu, hitastig og dýpi. Þessar mælingar voru fyrst gerðar á tíunda áratug síðustu aldar og reglulega síðan þá.
Heimildir og ítarefni
Greinin mun birtast í næsta hefti Journal of Climate og höfundar þess eru Sarah G. Purkey og Gregory C. Johnson: Warming of Global Abyssal and Deep Southern Ocean Waters between the 1990s and 2000s: Contributions to Global Heat and Sea Level Rise Budgets.
Nýjar rannsóknir benda til þess að bráðnun jökulbreiðanna á Grænlandi og Vestur-Suðurskauti sé minni en áður hefur verið áætlað.
Grænlandsjökull við ströndina, myndin tengist ekki fréttinni.
Fylgst hefur verið með jökulbreiðunum með gervihnettinum GRACE frá árinu 2002, en hann nemur litlar breytingar í þyngdarsviði Jarðar. Þessar breytingar eru tengdar breytingum í massa Jarðar, þar með talið ís og vatn. Þegar ís bráðnar í jökulbreiðunum þá hefur það áhrif á þyngdarsviðið.
Með þetta að hliðarljósi, þá hafa fyrri áætlanir á bráðnun Grænlandsjökuls verið um 230 gígatonn á ári – sem samsvarar um 0,75 mm hækkun í sjávarstöðu á ári. Fyrir Vestur-Suðurskautið voru fyrri tölur um 132 gígatonn á ári. Samkvæmt nýju mati, þá virðist sem þessar fyrri niðurstöður hafi ekki notað rétt mat á fargbreytingum við bráðnun jökulbreiðanna (e. glacial isostatic adjustment), en við bráðnun jökulbreiðanna þá lyftist landið upp vegna fargléttunar. Það mat hefur töluverð áhrif á heildarniðurstöðuna.
Til að styrkja mat á fargbreytingum lands við bráðnun jökulbreiðanna, þá notuðu vísindamenn nákvæmar GPS mælingar á landi og þrýstingsmæla á sjávarbotni og tengdu það við fyrrnefnd gögn frá GRACE gervihnettinum. Með því móti fengu vísindamennirnir betra mat á breytingum í jarðskorpunni á Grænlandi og Vestur-Suðurskautinu og niðurstaðan er sú að bráðnun fyrrnefndra jökulbreiða er um helmingur á við fyrri áætlanir. Það hefur einnig áhrif á þátt jökulbreiðanna í sjávarstöðubreytingum undanfarinna ára.
Hvað þetta þýðir á eftir að koma í ljós, en ef rétt reynist þá eru jökulbreiðurnar ekki eins viðkvæmar fyrir hlýnun og áður hefur verið talið. Eitt er þó víst, að vísindamenn eiga eftir að halda áfram að fínstilla tölurnar um hver bráðnun jökulbreiðanna er í raun og veru. Enn sem komið er bendir þó flest til að bráðnun jökulbreiðanna haldi áfram – þótt menn geti andað eilítið léttar eftir þessi tíðindi.
Sjávarstaða gæti risið um 0,6-1,6 metra fyrir árið 2100 miðað við sjávarstöðu í dag, samkvæmt nýjum rannsóknum. Í IPCC skýrslunni frá árinu 2007, þá var reiknað með að þennsla vegna hlýnunar sjávar og bráðnun jökla (utan ísbreiðanna á Grænlandi og Suðurskauti) myndi hækka sjávarstöðuna um 18-59 sentimetra í lok þessarar aldar.
Í stað þess að skoða einstaka þætti sem hafa áhrif á sjávarstöðubreytingar sér, þá notuðu höfundar tölfræðilíkan til að áætla uppsöfnuð áhrif frá ýmsum áhrifavöldum loftslagsbreytinga, til hlýnunar og kólnunar og jafnt náttúrulega og af mannavöldum. Þeir skoðuðu líka hlutfallslegt mikilvægi einstakra þátta í sjávarstöðubreytingum framtíðar og fundu út að hærri styrkur CO2 í andrúmsloftinu myndi valda meirihluta breytinga í sjávarstöðu á þessari öld. Jafnvel þótt sólvirkni myndi falla niður að lægsta gildi þess síðastliðin 9300 ár, þá myndi það einungis minnka sjávarstöðuhækkunina um 10-20 sentimetra. Svipað myndi gerast ef eldvirkni næði hæstu virkni sína síðastliðin 1000 ár, það myndi draga úr sjávarstöðuhækkunina um 10-15 sentimetra.
Höfundar segja að mat þeirra sé í takt við fyrri sjávarstöðubreytingar og hvernig þær brugðust við loftslagsbreytingum og telja að mat sem byggir eingöngu á viðbrögðum jökla og varmaþennslu sjávar sé ekki fullnægjandi.
Nú nýverið kom út skýrsla NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) um ástand loftslags fyrir árið 2009. Í henni koma meðal annars fram 10 greinileg ummerki þess að hitastig Jarðar sé að hækka. Yfir 300 vísindamenn, frá 160 rannsóknateymum í 48 löndum tóku þátt í gerð skýrslunnar – en þar er einnig staðfest að síðasti áratugur hafi verið sá heitasti frá upphafi mælinga.
Skýrslan er byggð á umfangsmiklum gögnum frá ýmsum áttum (gervihnettir, veðurbelgir, veðurstöðvum á landi, skip, baujur og staðbundnar rannsóknir) og skilgreina höfundar tíu mælanlega þætti sem vísa á hnattrænar breytingar í hitastigi. Hver þessara vísa hefur breyst í samræmi við hnattræna hlýnun. Sjö eru að aukast: lofthiti yfir landi, yfirborðshiti sjávar, lofthiti yfir sjó, sjávarstaða, hitainnihald sjávar, raki og hitistig í veðrahvolfinu. Þrír þeirra sína minnkun: hafís Norðurskautsins, jöklar og snjóhula að vori á Norðurhveli Jarðar.
Tíu vísar hnattrænnar hlýnunar (Mynd NOAA).Kvarðar sem sýna aukningu (smella til að stækka).
Í skýrslunni kemur fram að samfélag manna hefur þróast í þúsundir ára við svipað ástand loftslags og að nú sé nýtt ástand að myndast. Það ástand sé mun heitara en hið fyrra og fyrir sum svæði þá sé líklegt að öfgaatburðir verði algengari, líkt og alvarlegir þurrkar, óhemju úrkoma og ofsafengnir stormar.
Þrátt fyrir skammtímabreytileika í loftslagi, þá sýna fyrrnefndir vísar að langtímaþróunin er í átt til hlýnunar. Náttúrulegur breytileiki í loftslagi, sem stafa af sveiflum líkt og El Nino/La Nina, breyta meðalhitastiginu milli ára – en breytingar frá áratugi til áratugs, sína mun betur langtímaleitnina. Það kemur einnig í ljós ef skoðaðir eru síðustu þrír áratugir, en hver þeirra hefur verið mun heitari en næsti áratugur þar á undan.
Kvarðar sem sýna minnkun (smella til að stækka).
Fleiri og fleiri verða vitni að loftslagsbreytingum í sínu nánasta umhverfi, lengra tímabil í vexti gróðurs, færsla lífvera á hærri breiddargráður, sjávarstöðubreytingar, flóð og úrhellisrigningar, snjór hverfur fyrr að vori og stöðuvötn eru íslaus lengur. Samkvæmt þessari skýrslu þá stemmir það heim og saman við mælanlegar breytingar sem sýna greinilega að hnattræn hlýnun er óumdeilanleg.
Í þessu myndbandi svarar James Powell ýmsum spurningum varðandi hnattræna hlýnun. Hann fer yfir helstu sönnunargögnin varðandi hnattræna hlýnun af mannavöldum. Fyrsta spurningin sem hann veltir upp er: “Er hnattræn hlýnun veruleiki?” Svo lítur hann á ýmsar vísbendingar, mælingar og gögn sem til eru efnið. Í myndbandinu tekst Powell að fara yfir mikið af efni og gögnum á aðeins 10 mínútum sem það varir.
Endurbirting færslu af loftslag.is, frá því í október.
Hérundir er fróðlegt myndband frá NASAexplorer, þar sem rætt er um hækkandi hitastig, bráðnandi jökla og hækkandi sjávarstöðu. Tekið er viðtal við sérfræðinga frá NASA um þessi mál, þau ræða m.a. hversu erfitt er að reikna út hversu mikið sjávarborð hækki í framtíðinni, enda margir óvissuþættir sem reikna þarf með. Þetta myndband er hluti af myndbandaröð sem kölluð er Earth Science Week (Jarðvísinda vika) hjá NASAexplorer.
Grænlandsjökull við ströndina, myndin tengist ekki fréttinni.
Í nýrri grein sem birtist í Nature Geoscience er sagt frá rannsókn þar sem mældar hafa verið árstíðabundnar sveiflur í hraða í skriði jökuls á Suðvestur Grænlandi. Niðurstaðan er sú að á sumrin er hraðinn allt að 220% miðað við hraðann að vetri. Niðurstöðurnar þykja mikilvægar fyrir skilning á því hvernig jöklar munu bregðast við aukinni hlýnun – þ.e. viðbrögð hans við yfirborðsbráðnun og breytingar í vatnskerfi við botn jökulsins.
Jökulbreiða Grænlandsjökuls inniheldur nægilega mikið vatn til að hækka sjávarstöðu hnattrænt um 7 m. Hins vegar er massajafnvægi jökulbreiðunnar illa þekkt og þar með á hvaða hraða jökullinn mun bráðna. Aukin massarýrnun við ströndina hefur orðið samhliða auknum hraða í skriði jökla. Yfirborðsvatn rennur niður að botni jökulsins og talið er að það auki hraðann.
Ian Bartholomew og félagar notuðu GPS móttakara á um 35 kílómetra sniði inn eftir vesturhluta jökulbreiðu Grænlands og mældu þannig hraða jökulsins yfir sumartímann 2008 og veturinn þar á eftir. Mælingarnar sýndu aukinn hraða, en á sama tíma sýndu mælarnir að yfirborðið reis. Túlka þeir það þannig að vatnsþrýstingur lyfti þannig undir jökulinn og að skriðið aukist vegna þess. Hraðinn jókst einnig smám saman lengra frá ströndinni eftir því sem leið á sumarið.
Ein af niðurstöðum höfunda er að við lengri og heitari sumur, þá muni hraðinn aukast lengra inn eftir Grænlandsjökli og því muni bráðnun jökulsins stigmagnast og ná yfir stærra svæði jökulbreiðunnar. Höfundar vonast eftir að þessar nýju upplýsingar séu enn eitt púslið til að auka skilning á því hvernig Grænlandsjökull mun bregðast við aukinni hlýnun.
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.
