Tag: Sjávarstöðubreytingar

Annáll – Loftslagsfræði ársins 2009 í hnotskurn

Við vonum að allir hafi átt ánægjulegar stundir um hátíðarnar. Hér er yfirlit yfir helstu atriði í heimi loftslagsvísindanna árið 2009. Komið er víða við, þó ekki sé t.d. talað mikið um COP15, sem við dekkuðum hér á Loftslag.is þegar ráðstefnan stóð yfir. Við reynum að láta fylgja nánara ítarefni við suma þætti. Þess má geta að til að sjá myndirnar í fullri stærð má smella á þær. Verði ykkur að góðu.

Veruleiki hnattrænnar hlýnunar

Árið byrjaði á tiltölulega alvarlegri frétt, að allt Suðurskautið er í að hlýna. Þó svo sumir hlutar Suðurskautsins hafi sýnt merki þess að hröð hlýnun ætti sér stað, þá voru ákveðin svæði, sérstaklega nærri Suðupólnum, þar sem leit út fyrir að kólnun ætti sér stað. Í janúar kom fram rannsókn, frá Eric Steig o.fl. (Nature 457, 459-462; 2009), sem sýndi fram á að hlýnun var útbreidd um alla heimsálfuna. Með notkun gervihnattamælinga með samtengingu við gögn frá stöðvum af jörðu niðri síðastliðin 50 ár komust vísindamennirnir að því að hitastig á Vestur-Suðurskautslandinu hafði hækkað um 0,1°C á ári.

Þessi rannsókn fékk svo frekari byr í seglin þegar ný rannsókn sem birt var í október sýndi fram á svipaðar niðurstöður (Geophysical Research Letters 36; L20704; 2009). Þar sýndu Liz Thomas og samstarfsfólk (British Antarctic Survey) fram á það með ískjarna rannsóknum að hitastig á suðvesturhluta Suðurskautsskagans hefði hækkað um 2,7°C síðastliðin 50 ár. Þessar rannsóknir öfluðu upplýsinga sem sýndu fram á að hlýnun jarðar af mannavöldum væri hnattræn. “Við sjáum núna að hlýnun á sér staða í öllum 7 heimsálfunum, sem er í samræmi við það sem líkön hafa spáð að myndi gerast sem svörun við aukningu gróðurhúsalofttegunda” sagði Eric Steig við New York Times.

Ruglingur varðandi kólnun

Í mars varð misskilningur í sambandi við tæknilega rannsókn, sem ræddi um reglulegar endurtekningar í loftslagi. Þessi misskilningur var sá að rannsóknin gæfi til kynna að við værum í fasa hnattrænnar kólnunnar og mikil orka fór í að leiðrétta þann misskilning. Kyle Swanson og Anastasios A. Tsonis í Háksólanum í Wisconsin-Milwaukee skrifuðu grein í Geophysical Research Letters (36, L06711; 2009) að þrátt fyrir að hitastig hafi hækkað að jafnaði alla 20. öldina, þá séu aðgreind tímabil með hlýnun og kólnun, u.þ.b. 30 á hvert, sem eru lögð ofan á (superimposed) á leitni hlýnunarinnar. Höfundar voru að rannsaka hvort að náttúrulegir sveiflur loftslagsins, ásamt skammtíma sveiflum eins og t.d. El Nino, geti útskýrt skipti á milli þessara fasa. Höfundar sáu að það eru tímabil þar sem ólíkir þættir í náttúrulegum sveiflum loftslagsins leggjast saman og geta þannig fært loftslagið í nýjan fasa.

Það getur verið að við höfum farið inn í svona fasa skipti á árunum 2001-2002, ef svo er þá gæti komið hik í hlýnunina áður en hitastig hækkar aftur, var meðal þess sem höfundarnir tiltóku í rannsókninni. Það kom m.a. fram gagnrýni á gögnin þeirra og þeir spurðir hvort þeir væru að rangtúlka venjulegar breytingar í árssveiflunum, þar sem hitastig getur lækkað sum ár og hækkað önnur, þó svo lang tíma leitnin sé upp á við. “Án tillits til þess, þá er mikilvægt að að skilja að við erum ekki að tala um hnattræna kólnun, heldur aðeins hik í hlýnuninni” skrifaði Swanson á vef RealClimate.com.

Í september kom þessi sama umræða upp aftur þegar Mojib Latif hélt erindi á loftslagsráðstefnu í Genf (World Climate Conference in Geneva). Latif, sem er loftslagsfræðingur hjá Háskólanum í Kiel í Þýskalandi, ræddi um nauðsyn þess að ná fram enn frekari nákvæmni í spám varðandi loftslagsbreytingar á áratuga skala. Hann gerði m.a. grein fyrir því að vegna náttúrulegra sveiflna í loftslaginu, þá væri fræðilegur möguleiki á því að hitastig gæti lækkað eða staðið í stað í einn til tvo áratugi, miðað við núverandi hitastig. Í sumum fréttum af erindi hans var ályktað sem svo að Latif hefði spáð hnattrænni kólnun, sérstaklega var sú túlkun algeng í röðum efasemdarmanna. Í þessum ruglingi öllum saman gleymdist sú staðreynd að sérfræðingar spá hlýnun til lengri tíma, hvað svo sem gerist til skemmri tíma. Í nóvember kom svo yfirlýsing frá Met Office í Bretlandi að yfirstandandi áratugur yrði hlýjasti áratugur síðan mælingar hófust.

Við tókum orð Mojib Latif fyrir í einu myndbandi hér á Loftslag.is, sjá Myndband: Hvernig verða mýtur til?

Reynt að útkljá mat á hækkun sjávarborðs í framtíðinni

Á árinu 2009 varð framgangur meðal vísindamanna við það að útkljá hversu mikið sjávarborð geti hugsanlega hækkað við hærra hitastig. Í 4. matskýrslu IPCC frá 2007, var gert mat á því hversu mikið sjávarborð hugsanlega getur hækkað og var þar gert ráð fyrir mesta lagi 59 sentimetra hækkun sjávarborðs til ársins 2100. En einnig var gerð athugasemd varðandi það að í því mati væri ekki gert ráð fyrir aflrænni þynningu jöklanna á Grænlandi og Suðurskautinu. Aflræn þynning er fyrirbæri sem hefur verið mælt við jökulrendur Grænlands og Suðurskautsins á síðustu árum.

Í mars kom fram skýrsla á loftslagsráðstefnu sem haldin var í Kaupmannahöfn, þar sem fram kom að sjávarborð gæti risið allt að 1 metra fyrir árið 2100. Hluti hækkunarinnar á samkvæmt þessu að koma frá útþennslu sjávar vegna hitastigshækkunar, höfin eru að því er virðist að hlýna ca. 50% hraðar en áður var talið og vatn þennst út þegar það hitnar. Hin hluti hugsanlegrar sjávarborðshækkunnar á svo að geta komið vegna þess að jöklar á Grænlandi og Suðurskautinu eru að bráðna hraðar en fyrri mælingar sýndu fram á. Í september fundu, Hamis Pritchard og samstarfsfólk hjá British Antartic Survey (Nature 461, 971-975; 2009), út að báðir jökulmassarnir (Grænland og Suðurskautið) eru að bráðna hraðar en búist var við. Þetta er aðallega talið vera vegna aflrænnar þynningar, þar sem heitari sjór bræðir ísinn við ísbrúnirnar að neðanverðu. Þar sem þessi aflræna þynning er ekki vel skilinn, þá er allt eins talinn möguleiki á því að sjávarborð hækki um meira en 1 metra fyrir árið 2100. En umræðan um hækkandi sjávarborð er þó ekki útkljáð.

Í júlí kom fram rannsókn á vegum Mark Siddall og samstarfsfólks hans frá Kolumbíu Háskólanum í New York (Nature Geosci. 2, 571; 2009), þar sem færð eru rök fyrir því að mat IPCC um hækkun sjávarborðs sé nokkuð rétt. Með einföldum útreikningum á því hvernig sjávarborð hefur breyst fyrr og samband þess við hnattrænt hitastig, þá mátu þau að hitastigshækkun um 1,1°C fyrir árið 2100 myndi hækka sjávarborð um aðeins 7 sentimetra og að hækkun hitastigs um 6,4°C myndi hækka sjávarborð um 84 sentimetra.

Meiri umræða um markmið

Á meðan mikil umræða fór fram um markmið, hvort það eigi að stefna að því að koma jafnvægi á styrk koldíoxíðs í 450 eða 350 ppm í andrúmsloftinu og hvort stefna eigi að því að losun eigi að toppa árið 2015 eða 2020 og hvort það nægi, þá hefur hópur vísindamanna lagt til að það sé auðveldara að einbeita sér að einfaldari rúnnaðri tölu. Og hver er talan? Teratonn losun koldíoxíðs samkvæmt vísindamönnunum. Það ætti að vera það markmið sem að stefna eigi að sem uppsafnaðri losun, ef koma eigi í veg fyrir að hitastig hækki um meira en 2°C, leggur Myles Allen og samstarfsfólk í Oxford Háskóla í grein í Nature (348, 1163; 2009).

Nú þegar liggur fyrir að við höfum losað um hálft teratonn síðan 1750, þá eigum við enn hinn helminginn til góða (ef svo má segja). Miðað við núverandi losun þá munum við ná þeirri heildartölu eftir u.þ.b. 40 ár. Frá pólitísku sjónarmiði er talin hætta á að ákvarðanatöku verði frestað, með þeim rökum að hægt verði að stoppa áður en teratonni verður náð. En Allen og félagar segja að nálgunin með uppsöfnaða losun leggi áherslu á að erfitt sé að ná markinu, því lengur sem því er skotið á frest þeim mun erfiðara verði að ná markmiðinu. S.s. því nær sem dregur teratonna markinu því erfiðarar og þ.a.l. er mikilvægt að huga að því í tíma.

Loftslagsvísindi að kröfu almennings

Á meðan losun gróðurhúsalofttegunda heldur áfram að aukast, hafa stjórnvöld leitað til vísindamanna um meiri vissu varðandi það hvernig loftslagsbreytingar geti átt sér stað staðbundið. Að beiðni breskra stjórnvalda, þá birtu vísindamenn í júlí 2009 staðbundnar spár, þar sem farið er út í hvernig hugsanleg áhrif gætu orðið staðbundið á landið vegna loftslagbreytinga. Upphaflega átti að birta þær niðurstöður í nóvember 2008, en verkefnið tafðist vegna þess að á síðustu stundu kom fram krafa um óháð mat á aðferðafræði þeirri sem notuð er.

Dregin var sú ályktun af endurmatinu að í spánum væru ákveðnar takmarkanir. Þeim takmörkunum þarf að gera grein fyrir, við væntanlegum notendendum þjónustunnar. Þetta leiddi til þess að fram komu ákveðnar áhyggjur varðandi niðurstöðurnar og hvort þær séu í samræmi við núverandi færni loftslagsvísindanna. Spárnar eru hluti af nýju átaki, svokallaðri “loftslagsþjónusta”, sem á að útbúa niðurstöður eftir pöntun til “viðskiptavina”. Spárnar eiga að gera staðbundnum svæðum auðveldara með að undirbúa sig fyrir líklegar breytingar, eins og t.d. þurkka, flóð eða meiri storma í framtíðinni. Þrátt fyrir að áhyggjur þær sem fram koma um spárnar, þá hafa stjórnvöld víða um heim fylgst með þessu verkefni Bretanna af áhuga. Í júlí opnaði í Þýskalandi fyrsta loftslagsþjónustusetrið í Hamborg. Bandaríkjamenn hafa líka tilkynnt að þeir hyggist opna loftslagsþjónustusetur.

Skotið yfir markið og aðlögun

Þar sem losun koldíoxíðs stígur enn og stjórnvöld víða um heim draga fæturnar við að draga úr losun, þá hafa nokkrir vísindamenn byrjað að íhuga hvernig heimurinn muni líta út ef markmiðinu um að halda hækkun hitastigs undir 2°C frá því fyrir iðnbyltingu næst ekki. Í grein sem kom út í arpíl í Nature (458, 1102; 2009), vöruðu Martin Parry og samstarfsfólk frá Imperial College í London við því að við ættum að byrja að undirbúa okkur undir það að skjóta yfir 2°C markið. Jafnvel þó að losun toppaði árið 2015 og minnkaði svo um 3% á ári eftir það, er hætt við að hækkun hitastigs fari yfir 2°C. Samkvæmt þeim þá ættum við til öryggis að byrja að gera áætlanir um að aðlaga okkur að 4°C hækkun hitastigs.

Þessi boðskapur var margendurtekinn á ráðstefnu í Oxford í september, þar sem fram kom að vísindamenn væru búnir að gera fleiri rannsóknir á því hvað það myndi þýða ef hitastig hækkaði um 4°C. Meðal þess sem jarðarbúar geta átt von á, ef hiti jarðar eykst um 4°C frá því fyrir iðnbyltingunni, er eyðilegging á framleiðslu sem nemur um 1.000 miljörðum dollurum og flótti um 146 miljóna manna við hækkun sjávarstöðu um 1 metra, auk hungurs, farsótta, skógarelda og flóða. Richard Betts hjá bresku veðurstofunni (UK Met Office Hadley Centre) hélt því fram á ráðstefnunni að hitastig gæti hækkað upp í 4°C frá iðnbyltingu þegar árið 2060 vegna minnkandi getu náttúrulegra ferla sem binda kolefni úr andrúmsloftinu.

Í nóvember kom niðurstaða 65 vísindastofnana um leiðir til að koma í veg fyrir að farið verði yfir 2°C markið. Til að ná því markmiði má ekki vera nein losun gróðurhúsalofttegunda árið 2100 og að auki verður að byrja að draga CO2 úr andrúmsloftinu árið 2050.

Loftslagsverkfræðin nær fótfestu

Árið 2009 þá tók loftslagsverkfræðin (e. geoengineering) sín fyrstu hænuskref frá vísindaskáldskap í átt til raunveruleikans. Sú hugmynd að jarðarbúar ættu að reyna að ná tökum á loftslaginu hefur hingað til þótt fráleitt ef ekki stórhættulegt. En þar sem losun gróðurhúsalofttegunda hefur haldið áfram að aukast, þá hefur hugmyndin náð fótfestu.

Í janúar þá voru þýskir og indverskir vísindamenn tímabundið stöðvaðir við tilraunir sínar með að dæla járnsúlföt í Suðuríshafið. Rannsóknir þeirra á hvaða áhrif þetta hefði á þörungablóma og vistkerfi sjávar var tafið vegna hræðslu við tengsl verkefnisins við loftslagsverkfræði. Þeir fengu þó loks leyfi til að halda áfram rannsóknum sínum.

Í ágúst kom út skýrsla frá bresku náttúruvísindasamtökunum (UK Royal Society) þar sem sagði að fljótlega gæti raunin orðið sú að eina vonin til að draga úr hlýnun jarðar væri loftslagsverkfræði, þ.e. ef ekki verður dregið úr losun gróðurhúsalofttegunda hratt. Bandarískar þingnefndir fjölluðu um málið og bandaríska vísindaakademían (National Academy of Sciences) hélt einnig málþing um hugmyndir í þeim efnum. “Á ákveðnum tímapunkti munum við neyðast til að byrja að draga sumar af þessum gróðurhúsalofttegundum úr andrúmsloftinu” sagði Rajendra Pachauri formaður IPCC í samtali við London Times í desember fyrir loftslagsráðstefnuna í Kaupmannahöfn.

Á meðan flestir líta enn á loftslagsverkfræðina sem síðasta og ekki mjög heillandi kost í stöðunni, þá hafa höfundar bókarinnar FuperFreakonomics Steven Levitt og Stephen J. Dubner stutt þessar hugmyndir af ákafa í bók sinni, þar sem þeir lofa loftslagsverkfræði sem hraða og auðvelda lausn á loftslagsvandanum. Hugmyndir þeirra um að hægt sé að kæla plánetuna með því að senda agnir upp í lofthjúpin hafa valdið titringi. “Vandamálið var ekki endilega að þú hafir talað við ranga sérfræðinga eða að þú hafir talað við of fáa. Vandamálið er að þér mistókst að framkvæma þann undirliggjandi þankagang sem þarf til, að sjá hvort það sem þeir sögðu (eða það sem þú hélst að þeir segðu)…hefði einhverja merkingu”, skrifaði Raymond T. Pierrehumbert, loftslagsfræðingur í háskólanum í Chicago í opnu bréfi til Levitt.

Spurningin um kólnun vegna arða í lofthjúpnum

Manngerðar örður í lofthjúpnum hafa verið taldar hafa áhrif til mótvægis við hnattræna hlýnun með því að endurkasta sólargeislum tilbaka frá jörðinni og lengja líftíma skýja. En í grein sem birt var í Nature í október (461, 607; 2009) var dregin sú ályktun að örðurnar hefðu mismunandi áhrif eftir tegund skýja og í hvaða svæðum þær myndast á og að í sumum tilfellum geti þær stytt líftíma skýja. Ályktunin í greininni var sú að kælingaráhrif arða sé væntanlega ekki mikill og hafa höfundar kallað eftir meiri rannsóknum á efninu.

Í annarri grein sem einnig er gefin út í október í Science (326, 716; 2009), af teymi undir forystu Drew Shindell frá NASA Goddard Institute for Space Studies í New York kom fram að áhrif af örðum á hitastig ráðist meðal annars af samverkan þeirra við aðrar lofttegundir í andrúmsloftinu. Niðurstaða þeirra var sú að á 100 ára tímabili hafi samverkan arða og metans haft áhrif á möguleg hlýnunaráhrif metans og aukið þau um 10%. Þegar örður og ský verka saman með metani þá er aukning hlýnunaráhrifa metans um 20-40%. Það er að einhverju leiti vegið á móti þessari auknu hlýnunaráhrifum með kælingu sem verður þegar nituroxíð samverka með súlfat örðum. Það þarf að rannsaka öll þessi áhrif betur til að fá fram betri niðurstöður varðandi þessi áhrif öll.

Gauragangur varðandi jökla Himalaja

Í nóvember kom fram umdeild skýrsla sem var gerð að tilstuðlan indverska umhverfis- og skógarráðuneytinu. Skýrslan var m.a. gerð af jöklafræðingi sem hafði látið af störfum og í henni kom fram að jöklar Himalaja væru ekki að hopa vegna hnattrænnar hlýnunnar. Fréttir af þessari skýrslu urðu til þess að nokkrir vísindamenn komu fram með hörð svör, þeim fannst m.a. hneyksli að þarna var vitnað í óritrýnda skýrslu, þar sem aðeins var skoðað úrtak 25 jökla. Í viðtali við the Guardian sagði Rajendra Pachauri formaður IPCC að niðurstöðurnar væru óefnislegar.

Í matsskýrslu IPCC frá árinu 2007 kom m.a. fram að hinir 15.000 jöklar Himalaja væru að hopa hraðar en jöklar á flestum svæðum í heiminum og gætu jafnvel verið horfnir fyrir árið 2035 ef svartsýnustu spár ganga eftir. Syed Iqbal Hasnain, sem er jöklafræðingur hjá Orku og auðlinda stofnun í Nýju Delhi, sagði við the Hindu að skýrslan væri byggð á gömlum gögnum og jöklar Himalaja hopuðu sannanlega hratt um þessar mundir.

Kenneth Hewitt, jöklafræðingur við Wilfrid Laurier Háskólann í Waterloo, Ontario sagði við BBC að sumir jöklar Himalaja væru að skríða fram. Breytingar á jöklum væri ólík eftir svæðum og hæð yfir sjávarmáli og að það væru ekki næg gögn til að draga almennar ályktanir varðandi málið. “Loftslagsbreytingar eiga sér stað hérna líka, en með annarskonar afleiðingum”, lét Hewitt hafa eftir sér.

Climategate veldur meiri glundroða

Rétt fyrir ráðstefnuna COP15 í Kaupmannahöfn sem stóð yfir í desember var þúsundum tölvupósta og skjölum stolið af tölvukerfi Háskólans í East Anglia á Englandi, nánar tiltekið frá Loftslagsrannsóknamiðstöð háskólans (Climatic Research Centre) og birt á veraldarvefnum. Þeir sem eru hvað harðastir í andstöðu sinni við kenningar um hlýnun jarðar af mannavöldum voru fljótir að kalla þetta atvik Climategate, en atvikið vakti mikla lukku í þeirra röðum. Eins urðu loftslagsvísindamennirnir sem urðu fyrir árásinni ráðalausir – sérstaklega framkvæmdastjóri rannsóknamiðstöðvarinnar, Phil Jones.

Tölvupóstarnir sýna vísindamennina ræða sín á milli á persónulegum nótum og það var ekki alltaf í góðu. Baktal um starfsbræður sína og gagnrýni (“The kindest interpretation is that he is a complete idiot …,” segir t.d. einn þeirra um annan loftslagsvísindamann). Einnig ræða þeir um hvernig komist verði hjá því að láta af hendi hrá gögn til gagnrýnenda sinna. Einnig hafa þeir áhyggjur af því að tímarit séu farin að verða of mikið fylgjandi hinni hliðinni.

Mestar áhyggjur vöktu þó tölvupóstar sem virtust gefa í skyn að vísindamennirnir væru að falsa niðurstöður sínar. Í tölvupósti frá 1999 segir Jones að hann hafi notað brellu (e. trick) til að fela niðursveiflu (e. hide the decline). Í öðrum pósti segist Jones ætla að halda tvær greinar utan við IPCC skýrslu “… jafnvel þótt við þurfum að endurskoða hvernig ritrýningaferlið virkar”. Það hefur síðan komið í ljós að brellan var í raun aðferð við að bæta upp galla í einu gagnasafni og að þessar tvær tímaritsgreinar enduðu í raun í IPCC skýrslunni.

Það sem tölvupóstarnir aftur á móti sýna ekki, er stórt samsæri við að búa til hlýnun jarðar. Þess í stað sýna þau einlæga vísindamenn að strita við að vinna sína vinnu í mjög viðkvæmu pólitísku umhverfi – og stundum missa stjórn á skapi sínu. “Vísindin krefjast þess ekki að við séum allir góðir” sagði loftslagssérfræðingur hjá NASA, Gavin Schmidt. “Newton gæti hafa verið asni, en kenningin um þyngdaraflið virkar enn”.

Að lokum er hér einn brandari sem er væntanlega gerður í kjölfar Climategate málsins.

Heimildir:

Þessi færsla er þýðing á grein sem birst hefur á mörgum síðum um heim allan, m.a. á Vef Guardian og Vef Nature

08/01/2010
Frétt: Bráðnun Grænlandsjökuls

Mælingar með gervihnöttum (GRACE) og nákvæm líkön sem líkja eftir svæðabundnum breytum í lofthjúpnum, staðfesta að Grænlandsjökull er að tapa massa og að það massatap sé að aukast samkvæmt nýlegri grein í Science sem kom út fyrir um mánuði síðan (minnst var á þessa grein í gestapistli Tómasar Jóhannessonar – Jöklabreytingar og hækkun sjávarborðs heimshafanna).

Dreifing massabreytingunnar milli áranna 2003 og 2008.

Reiknuð massabreyting Grænlandsjökuls.

Þetta massatap er bæði vegna aukningu á borgarísjakamyndunum vegna hröðunar jökulstrauma út í sjó og vegna aukinnar bráðnunar við yfirborðið. Undanfarin sumur hafa verið óvenju hlý og því hefur massatapið aukist síðastliðin ár, en á tímabilinu 2006-2008 tapaðist um 273 gígatonn á ári – sem jafngildir 0,75 mm hækkun sjávarstöðu á ári.

Einn höfunda, Jonathan Bamber segir að það sé greinilegt af þessum niðurstöðum að massatap Grænlandsjökuls hefur aukist hratt síðan rétt fyrir aldamót og að undirliggjandi ástæður bendi til þess að það muni aukast næstu ár.

Massabreytingar. Gul lína sínir afrennsli, rauð lína úrkomu, græn lína uppgufun og bláa línan samtals massabreytingu.

Grænlandsjökull inniheldur nóg af vatni til að valda hækkun sjávarstöðu um 6-7 m og þó vitað sé að það gerist ekki á næstu áratugum þá velta menn því fyrir sér hvað muni gerast með áframhaldandi hlýnun jarðar en það veltur einnig á því hversu miklar úrkomubreytingar verða (sjá t.d. áhugaverðan pistil hjá Einari Sveinbjörnssyni um Innlán á jöklum).

Á sama tíma og afrennsli jókst upp úr 1996 þá jókst úrkoma á sama hraða, þannig að það varð nánast engin massabreyting í næstum áratug.

Það ræðst því af hversu hratt hlýnunin vex á Grænlandi og í hafinu við Grænland og um leið hversu mikil úrkoma verður á sömu slóðum, hversu mikið Grænlandsjökull bráðnar.

Heimildir

Greinina sjálfa má finna hér: Partitioning Recent Greenland Mass Loss

17/12/2009
Frétt: Ítarleg skýrsla um loftslag Suðurskautsins

Út er komin ítarleg skýrsla eða yfirlitsrit um loftslag Suðurskautsins og hnattræn tengsl þess við loftslagskerfi jarðar, á vegum Vísindaráðs Suðurskautsrannsókna (Scientific Committee on Antarctic Research – SCAR). Yfirlitsritið fer yfir nýjustu rannsóknir sem gerðar hafa verið á Suðurskautinu, fer yfir hvar vantar meiri upplýsingar og tekur á spurningum sem brenna á fólki varðandi bráðnun jökla á Suðurskautinu, sjávarstöðubreytingar og líffræðilega fjölbreytni.

Þessi skýrsla er alls ekki stutt, allt í allt er hún 555 blaðsíður að lengd, en eflaust á hún eftir að verða mikill fengur fyrir vísindamenn og áhugafólk um loftslag á Suðurskautinu – í fortíð, nútíð og framtíð.

Skýrslan er byggð á rannsóknum yfir 100 leiðandi vísindamanna frá 13 löndum og er fókusinn á áhrif og afleiðingar aukinnar hlýnunnar á Suðurskautsskaganum og Suður-Íshafi. Þá er einnig fjallað ítarlega um hörfun jökla og aukningu á hafís í kringum meginlandið, áhrif loftslagsbreytinga á plöntur og dýralíf, vensl hlýnunar af mannavöldum og náttúrulegra sveifla og það sem þykir hvað merkilegast í dag – að það virðist vera sem gatið í ósonlaginu hafi hægt á hlýnun jarðar á Suðurskautinu. Um margt annað er fjallað, enda er þetta mjög umfangsmikil skýrsla.

Í svona ítarlegri skýrslu er nauðsynlegt að hafa gott yfirlit yfir það hvað sé markverðast í skýrslunni og í ágripi skýrslunnar eru teknir saman 80 punktar yfir það markverðasta sem er í skýrslunni. Fyrir okkur sem höfum ekki tíma til að lesa alla skýrsluna í einni lotu, þá er í fréttatilkynningu um skýrsluna teknir saman 10 meginatriði úr skýrslunni (sem hér er þýtt lauslega):

1: Gat í ósonlaginu hefur hægt á hlýnun jarðar á Suðurskautinu

Gatið í ósonlaginu hefur hægt á áhrifum gróðurhúsaáhrifanna á loftslag Suðurskautsins. Breytingar í veðrakerfum í kringum og á Suðurskauti hefur orðið til þess að Suðurskautið hefur einangrast og er ekki í takti við hlýnun jarðar annars staðar á hnettinum. Fyrir vikið hefur hlýnun Suðurskautsins verið mun minni en búast hefði mátt við – ef undan er skilið Vestur-Suðurskautið og þá sérstaklega Suðurskauts-Skaginn (Antarctic Peninsula) en þar hefur hlýnað hratt.

2: Hlýnun Suður-Íshafsins mun breyta vistkerfi Suðurskautsins

Hafstraumar umhverfis Suuðurskautið hafa hlýnað hraðar heldur en heildarhlýnun sjávar á hnettinum öllum. Suður-Íshafið bindir mikið af koldíoxíði úr andrúmsloftinu en auknir vestlægir vindar hafa dregið úr getu hafsins til að taka til sín koldíoxíðs. Ef hlýnun jarðar heldur áfram, þá munu framandi tegundir lífvera aukast á svæðinu og keppa um fæðu við upprunalegar tegundir Suðurskautsins. Lykiltegundir í fæðukeðju svæðisins eru taldar eiga erfitt uppdráttar ef súrnun sjávar eykst.

3: Aukin umsvif planta á Suðurskauts-Skaganum

Hröð hlýnun hefur verið á Suðurskauts-Skaganum, ásamt breytingu frá snjókomu og yfir í rigningu yfir sumartímann. Það hefur leitt af sér aukin umsvif planta og dýra á því svæði.

4: Hröð jökulhörfun á hluta Suðurskautsins

Jökulhvel Vestur Suðurskautsins hefur þynnst mikið í kjölfar hlýrri sjávar. Einnig hafa íshellur á Austur Suðurskauts-Skaga minnkað og 90% af jöklum Skagans hafa hopað síðustu áratugi. Hinsvegar hefur meirihluti jökulhvels Suðurskautsins sýnt litla breytingu.

5: Hafís umhverfis Suðurskautið hefur aukist um 10%

Frá 1980 hefur hafís umhverfis Suðurskautið aukist um 10%, sérstaklega á Rosshafi, sem bein afleiðing af sterkari vindum umhverfis meginlandið (vegna gatsins í ósonlaginu). Á móti hefur hafís minnkað vestur af Suðurskauts-Skaganum vegna hlýrri vinda á því svæði.

6: Koldíoxíð eykst nú hraðar en nokkru sinni síðastliðin 800.000 ár

Magn CO2 (koldíoxíðs) og CH4 (metans) eru hærri nú en síðastliðin 800.000 ár og aukast hraðar nú en nokkurn tíma á þeim tíma. Suðurskautið var hlýrra á síðasta hlýskeiði ísaldar (fyrir um 130.000 árum) og sjávarstaða var hærri, en framlag Vestur-Suðurskautsins til þess ástands er óþekkt. Lítilsháttar breytingar í loftslagi síðastliðin 11.000 ár hefur haft töluverð áhrif á jökulmassann, hafstrauma og vindakerfi, sem sýnir hversu viðkvæmt Suðurskautið er fyrir loftslagsbreytingum. Rannsóknir á setlögum undir nýlega horfnum íshellum benda til þess að hvarf þeirra eigi sér ekki fordæmi á því tímabili.

7: Minnkun hafíss hefur áhrif á magn átu og mörgæsaþyrpingar

Vestur af Suðurskauts-Skaganum hefur orðið breyting á þörungagróðri og hnignun í útbreiðslu átu. Minnkun hafíss á sama svæði hefur haft þau áhrif að þyrpingar Adélie mörgæsa hafa minnkað en haldið í horfunu annars staðar.

8: Spáð er að Suðurskautið muni hlýna um sirka 3°C á þessari öld

Á þessari öld er því spáð að gatið í ósonlaginu muni minnka, svo að áhrif aukningar á gróðurhúsalofttegundum fer að verða nær því sem búast megi við. Hafís er talin muni minnka um þriðjung. Aukning hitastigs er ekki talin vera nóg til að bræða aðal jökulhvel Suðurskautsins og aukning úrkomu í formi snjókomu er talin geta myndað mótvægi um nokkra sentimetra á móti sjávarstöðuhækkunum.

9: Bráðnun jökuls á Vestur-Suðurskautinu gæti hækkað sjávarstöðu um 1,4 m

Líklegt er talið að bráðnun jökuls á Vestur-Suðurskautinu eigi eftir að valda sjávarstöðuhækkunum um tugi sentimetra til ársins 2100. Því er búist við sjávarstöðuhækkun um 1,4 m eða meira á þessari öld.

10: Bætt líkanagerð sem skýrir út ferli á heimsskautunum er nauðsynleg fyrir betri spár

Breytileiki í loftslagi heimsskautanna er meiri en annars staðar á hnettinum, samt er lítið til um loftslagsgögn fyrir þessi svæði. Þau þarf að vakta mun nákvæmar í framtíðinni til að hægt sé að nema breytingar og auka þekkingu á þeim ferlum sem þar eru að verki – og til að hægt sé að gera betri greinarmun á náttúrulegum loftslagssveiflum og þeim sem eru af mannavöldum. Aukning á þekkingu fornloftslags er einnig mikilvægt til að greina þar á milli, auk þess sem fínstilling loftslaglíkana getur gert gæfumun í að auka þekkingu okkar á loftslagi heimsskautanna.

Heimildir

Skýrsluna, ásamt fréttatilkynningu má finna á þessari heimasíðu: Antarctic Climate Change and the Environment

02/12/2009
Blogg: Samhengi hlutanna

Alla síðustu viku þá var umræðan sterk í ýmsum bloggmiðlum og fréttamiðlum, bæði hér heima og erlendis, um að vísindamenn við Háskólann í East Anglia (CRU) hefðu stundað falsanir á loftslagsgögnum og hefðu fleira misjafnt í pokahorninu (sjá Blogg: Að stela bíl og nota fyrir sjónvarp).

Svo virðist sem þetta mál sé þannig að vexti að sumir telja að hægt sé að afneita heilli öld loftslagsrannsókna og afgreiða hlýnun jarðar af mannavöldum sem eitt risastórt samsæri. Því miður er það mikill misskilningur á því hvernig vísindin virka.

Þótt við þyrftum að henda öllu því sem þau hjá CRU hafa gert (sem ekkert bendir til) þá hefði það lítil sem engin áhrif á stöðu málanna í dag. Það eru aðrar stofnanir sem stunda loftslagsrannsóknir, t.d. má finna óháðar hitastigsmælingar á heimasíðu NASA, NOAA og JMA – sem sýna svipaða sögu og gögnin frá CRU.

Þetta eru ekki einu gögnin sem sýna að hitastig fer hækkandi, sem dæmi má nefna gögn um hörfun jökla, sjávarstöðubreytingar, úr ískjörnum, snjóalög, sjávarhita og hafísmælingar, svo við nefnum nokkur af þeim gögnum sem vísindamenn nota til að staðfesta hlýnun jarðar. Út frá þessum gögnum hafa þúsundir vísindamanna skrifað tugþúsundir greina um vandamálið: Hlýnun jarðar af mannavöldum.

Það verður að teljast ansi langsótt að vísindamenn séu búnir að fikta við öll þessi gögn og séu allir í einhverju stórkostlegu samsæri. Ef það kemur svo í ljós að vísindamenn CRU hafi átt við gögnin, þá er það vissulega ámælisvert fyrir þá vísindamenn – en það segir ekkert um alla hina.

Hér hefur verið safnað saman tenglum á öll helstu loftslagsgagnasöfn sem í boði eru: Data Sources

Í því samhengi er gott að rifja upp frétt frá því í síðustu viku, en þá kom út áhugaverð skýrsla um stöðu þekkingar á loftslagsbreytingum sem orðið hefur frá því að IPCC skýrslurnar árið 2007 komu út. Þessi skýrsla er unnin upp úr ritrýndum greinum og mikið af þeim gögnum sem vísað er í hér fyrir ofan voru notuð við gerð greinanna sem að skýrslan byggir á.

Hér eru nokkrar myndir úr skýrslunni, en þær tala sínu máli (ásamt texta).

Efri myndin sýnir meðal hitastigsbreytinguna fyrir 2001-2007 samanborið við meðaltal áranna 1951-1980. Neðri myndin sýnir meðalhitastig jarðar frá 1850-2009. Síðasti punkturinn eru bráðabirgðaniðurstöður fyrir árið 2009 (rauður kassi).

Hnattrænn hiti jarðar samkvæmt gögnum frá NASA GISS frá 1980 og til dagsins í dag. Rauða línan sínir gögn á ársgrundvelli, rauði ferningurinn sýnir bráðabirgðagögn fyrir árið 2009. Græna línan sýnir 25 ára línulega leitni gagnanna (0,19°C á áratug). Bláa línan sýnir tíu ára leitnilínur fyrir árin 1998-2007 (0,18°C á áratug) og fyrir árin 1999-2008 (0,19°C á áratug). Þetta sýnir mikið samræmi við það sem kom fram í spám loftslagslíkana sem IPCC notaði.

Heildarsvæði Grænlandsjökuls þar sem afkoma jökulsins er neikvæð hefur aukist um 30% milli 1979 og 2008. Mest varð bráðnunin árið 2007. Um 33-55% af massaminnkun Grænlandsjökuls er vegna bráðnunar og afrennslis.

Septemberútbreiðsla hafíss á Norðurskautinu í milljónum ferkílómetra. Rauða línan sýnir beinar mælingar, en svarta línan spár loftslagslíkana IPCC ásamt óvissu. Eins og sést þá hefur bráðnun hafíss farið fram úr svörtustu spám IPCC. 2009 gildið var ekki teiknað inn, en það var hærra en 2008 gildið – eða um 5,1 milljón ferkílómetrar sem er töluvert neðan við spá IPCC.

Sjávarstöðubreytingar síðastliðin 40 ár. Rauða línan sýnir mælingar sjávarfalla og útreikninga á sjávarstöðubreytingum frá þeim og bláa línan er fengin út frá gervihnöttum. Gráa svæðið sýnir að spár IPCC hafa vanmetið sjávarstöðubreytingarnar.

Heimildir:

Skýrslan þaðan sem myndirnar voru fengnar má finna á heimasíðunni www.copenhagendiagnosis.com en hún er troðfull af fróðleik um loftslagsvísindin.

30/11/2009
Frétt: Skýrsla – Kaupmannahafnargreiningin

Árið 2007 kom síðasta stóra matsskýrslan um loftslagsmál út hjá Milliríkjanefnd Sameinuðu þjóðanna um loftslagsmál (IPCC). Sú skýrsla var fjórða í röðinni og von er á þeirri fimmtu árið 2014. En frá því skýrslan kom út 2007 hafa komið fram nýjar rannsóknir um ástand mála. Í raun þá þurfti efnið sem er í skýrslunni frá 2007 að vera tilbúið 2006 til að vera með í skýrslunni, enda um stórt verk að ræða sem ekki er haspað af á stuttum tíma. Kaupmannahafnargreiningin (Copenhagen Diagnosis) er skýrsla 26 vísindamanna frá öllum heimshornum sem gefin var út 24. nóvember. Skýrslan er hugsuð sem viðbót við IPCC skýrsluna, og er um það sem gerst hefur í loftslagsrannsóknum síðan 2007. Eins og í matsskýrslum IPCC, þá er allt efni í Kaupmannahafnargreiningunni unnið út frá ritrýndu efni. Það er því ekki hægt að segja að þarna sé um nýtt efni að ræða, heldur samantekt á því sem höfundar telja skipta máli fyrir loftslagsráðstefnuna í Kaupmannahöfn (COP15) í desember.

Helstu atriði skýrslunnar

Þýðingarmestu atriðin varðandi loftslagsrannsóknir frá síðustu skýrslu IPCC eru:

Koldíoxíðslosun á heimsvísu er næstum 40% hærri í dag en hún var árið 1990. Jafnvel þó það takist að ná jafnvægi í losun koldíoxíðs strax í dag, þá er talið að aðeins 20 ára losun í viðbót muni þýða að það séu 25% möguleikar á því að hitastig hækki um meira en 2°C í framtíðinni, jafnvel þó lítil losun yrði eftir 2030. Hvert ár sem aðgerðir tefjast þýða meiri möguleika á því að hitastig hækki um meira en 2°C.

Hitastig á heimsvísu nú, sýnir fram á að hitastig hækkar af manna völdum: Á síðustu 25 árum hefur hitastig hækkað um 0,19°C á áratug, sem er nokkuð nærri þeim spám sem gerðar eru vegna meiri losunar gróðurhúsalofttegunda. Jafnvel á síðustu 10 árum, þrátt fyrir minni styrk sólar, þá er leitni hitastigsins upp á við. Náttúrulegar sveiflur hafa komið nú sem áður, en það hefur ekki verið nein marktæk breyting í leitni hitastigs.

Hröðun í bráðnun jökla og ísbreiðna: Stórt magn gagna frá gervihnöttum og ís mælingar sýna nú án vafa, að bæði Grænlandsjökull og ísbreiðan á Suðurskautinu eru að missa massa á auknum hraða. Bráðnun jökla um allan heim hefur líka aukist síðan 1990.

Hröð bráðnun hafíssins á Norðuskautinu: Sumarbráðnun hafíssins á Norðurskautinu hefur verið hraðari en spár gerðu ráð fyrir. Flatarmál hafísbráðnunar á tímabilinu 2007-2009 var u.þ.b. 40% meiri en gert var ráð fyrir í matsskýrslu 4 frá IPCC.

Hækkun sjávarborðs vanmetin: Gervihnettir sýna að sjávarborð á heimsvísu hefur hækkað meira, um 80% hraðar, en fyrri spár IPCC gerðu ráð fyrir (3,4 mm/ári á síðustu 15 árum).

Sjávarborðshækkun endurmetin: Fyrir árið 2100, er líklegt að sjávarborð muni hækka 2. sinnum meira en áætlanir vinnuhóps 1, í matsskýrslu 4 hjá IPCC gerðu ráð fyrir, án nokkurra mótvægisaðgerða gæti sú tala farið yfir 1 meter. Efri mörk hafa verið áætluð um 2 metra sjávarborðshækkun fyrir 2100. Sjávarborð mun hækka í margar aldir eftir að jafnvægi er komið á hitastig, og nokkra metra sjávarborðshækkun á næstu öldum er því talið líklegt.

Seinkun aðgerða gera meiri hættu á óafturkræfum skaða: Nokkrir viðkvæmir þættir í loftslagskerfinu (t.d. Amazon frumskógurinn, Vestur Afríku monsúninn o.fl.) gætu komist nærri þeim mörkum að skaðinn gæti orðið óafturkræfur, ef hitastig hækkar í takt við business-as-usual ferlið restina af öldinni. Hættan af því að fara yfir fyrir ákveðna vendipunkta (tipping points) eykst stórlega við áframhaldandi loftslagsbreytingar. Þar með er hætta á, að áframhaldandi bið eftir frekari vísindalegri þekkingu, geti þýtt að farið yrði yfir suma vendipunktana áður en borin eru kennsl á þá.

Viðsnúningnum verður að ná fljótlega: Ef takast á að stöðva hnattræna hlýnun af mannavöldum við mesta lagi 2°C, þá þarf losun gróðurhúsalofttegunda á heimsvísu að ná hámarki á árunum 2015-2020 og svo að minnka hratt eftir það. Til að ná jafnvægi í loftslaginu, þá þarf að ná því að losun verði nánast engin áður en öldin er úti. Með meiri nákvæmni, þá þarf árleg losun hvers einstaklings að verða undir einu tonni fyrir árið 2050. Þetta er 80-95% af losun í þróuðum löndum árið 2000.

Heimildir:

Byggt á samantekt skýrslunnar; Kaupmannahafnargreiningin (Copenhagen Diagnosis) sem finna má á heimasíðunni www.copenhagendiagnosis.com.

25/11/2009
Frétt: Austur-Suðurskautið líka að missa massa?

Í nýjasta hefti Nature Geoscience sem er hliðarrit Nature, er bréf til tímaritsins um nýjar niðurstöður á úrvinnslu úr þyngdarmælingar með nýrri kynslóð gervitungla sem nefnist GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment). Hingað til hefur verið vitað að Vestur-Suðurskautið væri að missa massa hratt – en gögn hingað til hafa bent til þess að Austur-Suðurskautið væri tiltölulega stöðugt.

Þessar nýju rannsóknir benda til þess að Austur-Suðurskautið sé búið að vera að missa massa síðastliðin þrjú ár, en rétt er að benda á að óvissa er nokkuð mikil.

Hér eru plottaðar saman massabreytingar Austur-Suðurskautsins (græn lína) og Vestur-Suðurskautsins (rauð lína) eins og það var út árið 2005. Eins og sjá má, þá var Austur-Suðurskautið í jafnvægi, á meðan mikil bráðnun var á Vestur-Suðurskautinu.

Til að hafa tölurnar á hreinu, þá þýðir algjör bráðnun Grænlandsjökuls og Vestur-Suðurskautsins um 6-7 m hækkun í sjávarstöðu, en Austur-Suðurskautið er talið geta valdið um 50-60 m hækkun í sjávarstöðu. Það býst þó enginn við að slík bráðnun geti orðið á næstu nokkuð hundrað árum, en þarna er þó komin vísbending um að þetta geti gerst hraðar en áður hefur verið talið.

Samkvæmt þessari nýju úrvinnslu þá hefur Austur-Suðurskautið, frá 2006, verið að missa um 57 gígatonn á ári (reyndar er óvissan um 52 gígatonn á ári og því gæti þetta legið á bilinu 5-109 gígatonn á ári). Þetta er samt lítið miðað við það sem Grænlandsjökull og Vestur-Suðurskautið hafa misst undanfarin ár, en þær tölur eru um 270 og 130 gígatonn á ári.

Það sem gerir úrvinnslu og túlkun á svona gögnum enn erfiðari en ella, er að jöklar á síðasta jökulskeiði ísaldar voru enn þykkari en þeir eru í dag og landið undir er að jafna sig af þeirri fargléttingu sem hefur orðið síðan þá og því að rísa. Annað sem gerir túlkun erfiða er sú klassíska spurning með gögn sem ná yfir svona stutt tímabil – eru þetta breytingar í veðri, reglubundin hegðun í jöklinum – eða loftslagsbreytingar?

Massabreytingin virðist vera mest við ströndina, en ekki er ljóst hvað veldur því. Eitt er víst að ekki getur það verið vegna bráðnunar af völdum lofthita, því hitastig á þessum slóðum er töluvert fyrir neðan frostmark. Mögulegt er að einhverskonar tengsl við breytingar í sjávarstraumum eða veðrakerfum valdi aukinni bráðnun við ströndina, en enn ein tilgátan er að stöðuvötn undir jöklinum geti með reglubundnum hætti valdið einskonar neðanjökulshlaupum sem að smyrja undirlagið og valda hröðun jökulstrauma í átt til sjávar. Það er því alls ekki víst að um sé að ræða loftslagstengdan atburð.

Hver svo sem ástæðan er, þá er ljóst að það verður að fylgjast með þessu enn frekar því þetta gæti verið vísbending um að það geti farið að hitna í kolunum í bráðnun jökla og ef þetta heldur áfram í nokkur ár, þá er ljóst að möguleikar á mun hraðari sjávarstöðubreytingum eru inni í myndinni ef Austur-Suðurskautið fer að bráðna og missa massa í einhverju magni – það er þó ekkert við þessa rannsókn sem nægir til að draga svo dramatískar ályktanir.

Heimildir og ítarefni

Ágrip bréfsins til Nature Geoscience: Accelerated Antarctic ice loss from satellite gravity measurements

Gestapistill Tómasar Jóhannessonar: Jöklabreytingar og hækkun sjávarborðs heimshafanna

Um breytingar í sjávarstöðu: Sjávarstöðubreytingar

22/11/2009

Gestapistlill: Jöklabreytingar og hækkun sjávarborðs heimshafanna

Hlýnunar af mannavöldum gætir nú víða um heim og vekja afleiðingar hennar sífellt meiri athygli almennings og fjölmiðla. Sumar afleiðingarnar má segja að séu í stórum dráttum eins og búast mátti við á grundvelli fyrirliggjandi vísindarannsókna en aðrar hafa komið á óvart. Þar er um það að ræða að vísindamenn uppgötva fyrst með mælingum að veigamikil áhrif vaxandi styrks koldíoxíðs eða hlýnunar eru þegar komin fram án þess að spáð hafi verið fyrir um þessi áhrif. Þar má segja að jöklar hafi leynt á sér vegna þess að tvær af þremur óvæntustu uppgötvunum af þessum toga á síðustu árum hafa verið tengdar jöklabreytingum.

Fyrst er rétt að nefna þá uppgötvunina sem ekki tengist jöklum en þar á ég við súrnun yfirborðslaga sjávar sem talin er stafa af vaxandi styrk koldíoxíðs í andrúmsloftinu. Talið var að sýrustig sjávar væri lítt háð styrk koldíoxíðs í andrúmsloftinu og var ekki talin ástæða til þess að hafa áhyggjur af hafefnafræðilegum afleiðingum af losun mannkyns á koldíoxíði. Mælingar sýna hins vegar lækkun sýrustigs um u.þ.b. 0,1 pH einingu og talið er að lækkunin verði 0,4 einingar undir lok aldarinnar miðað við ástandið fyrir iðnbyltingu (sjá t.d. http://www.ocean-acidification.net/ og http://ioc3.unesco.org/oanet/OAdocs/SPM-lorezv2.pdf). Þessar breytingar, sem ekki vöktu verulega athygli fyrr en um og eftir 2004, eru taldar mjög veigamiklar fyrir lífríki hafsins og er merkilegt til þess að hugsa að skilningur á þeim sé nýtilkominn og að þær skuli hafa komið mönnum jafn mikið á óvart og raun ber vitni.

Óvæntu uppgötvanirnar tvær á sviði jöklafræði sem nefndar voru hér að framan eru einnig tengdar heimshöfunum vegna þess að þær leiða til hækkandi sjávarborðs. Annars vegar er aukning á hraða ísskriðs á mörgum stöðum á Grænlandsjökli en hún er rakin til aukinnar yfirborðsleysingar sem veldur hærri vatnsþrýstingi við jökulbotninn og meira skriði jökulsins með botninum. Talið var líklegt að Grænlandsjökull mundi rýrna af völdum hlýnandi loftslags en það var til skamms tíma eingöngu rakið til aukinnar bráðnunar við yfirborð vegna hærri hita. Spár um hækkun sjávarborðs af völdum jökla byggðust þannig einkum á líkanreikningum af jöklaleysingu. Mælingar á hraða ísskriðs á Grænlandsjökli á síðustum árum sýna hins vegar mjög mikla hraðaaukningu sem ekki hafði verið spáð fyrir um. Áhrif Grænlandsjökuls á sjávarborð heimshafanna eru ekki síst tilkomin vegna þessa aukna hraða og aukinnar kelfingar í sjó fram af hans völdum.

Hin uppgötvunin tengist bæði Grænlandsjökli og Suðurskautsjöklinum og felur í sér merkileg áhrif sjávarhita á hreyfingu jöklanna. Á árunum 2000–2004 mældist mikil hraðaaukning á mörgum skriðjöklum á Suðaustur-Grænlandi sem talin er hafa stafað af hærri sjávarhita við ströndina. Hærri sjávarhiti bræðir hafís á fjörðum og dregur þar með úr viðnámi sem jökultungurnar mæta þegar þær skríða í sjó fram. Þessi hraðaaukning reyndist tímabundin en sýndi hversu viðkvæmur Grænlandsjökull getur verið fyrir breytingum sem ekki hafði verið gert ráð fyrir til þessa að skiptu miklu máli. Hliðstæðar breytingar hafa einnig mælst á Suðurskautsjöklinum, einkum á Suðurskautsskaganum sem gengur út úr Suðurskautslandinu í átt til Chile, og tengjast þá oft íshellum sem fljóta á sjónum við jökuljaðarinn. Ef umtalsverð hlýnun verður í sjónum í framtíðinni þá kunna þessi áhrif að leiða til mun meiri hækkunar á sjávarborði en gert er ráð fyrir í líkanreikningum sem liggja til grundvallar mati á hækkun sjávarborðs í síðustu skýrslu IPCC.

Þessar uppgötvanir sýna nokkuð dökka mynd af stöðu þekkingar á heimskautajöklunum og áhrifum þeirra á hækkun heimshafanna á næstu áratugum. Má ekki gera ráð fyrir fleiri óvæntum uppgötvunum sem kollvarpi aftur hugmyndum okkar um viðbrögð jöklanna við hlýnun? Það er vissulega hugsanlegt. Það hefur hins vegar orðið mikil framþróun í vísindarannsóknum á heimskautajöklunum og er athyglisvert að rifja upp hvernig skilningi á þætti jökla í hækkun heimshafanna hefur fleygt fram síðustu 10–15 árin.

Hækkun sjávarborðs heimshafanna á 20. öld var í heild um 20 cm eða um 2 mm á ári.
Samkvæmt skýrslu IPCC frá 1995 sýndu afkomumælingar og mælingar á yfirborðshæð að Grænlandsjökull og Suðurskautsjökullinn gætu samtals hafa verið úr jafnvægi sem jafngildir um ±18 cm breytingu á sjávarborði heimshafanna á 20. öld. Þetta þýðir að óvissan um framlag þeirra var talin ámóta mikil og öll hækkun heimshafanna á sama tímabili! Rétt er að taka fram að talið var ólíklegt á grundvelli ýmissa óbeinna vísbendinga að jöklarnir væru svona fjarri jafnvægi en beinar mælingar á jöklunum sjálfum voru sem sé ekki betri en þetta.
Í skýrslu IPCC frá 2001 var frá því greint að afkoma Suðurskautsjökulsins gæti samkvæmt mælingum hugsanlega verið jákvæð um +10% af heildarákomunni á jökulinn, en það samsvarar sjávarborðsbreytingu upp á –0.5 mm á ári (þ.e. lækkun hafsborðsins).
Hins vegar var einnig nefnt að ef gert væri ráð fyrir að stóru íshellurnar, sem fljóta á hafinu við jökuljaðarinn, væru nærri jafnvægi þá mætti meta framlag jökulsins til hækkunar heimshafanna +1.04 ± 1.06 mm á ári.
Það er athyglisvert að þessar tvær tölur úr IPCC skýrslunni frá 2001 hafa ekki sama formerki og fyrri talan er utan óvissumarka þeirrar síðari!
Í IPCC skýrslunni frá 2001 var framlag Grænlands til heimshafanna metið +0.12 ± 0.15 mm á ári, þ.e. það var ekki talið marktækt frábrugðið núlli.

Framlag stóru hveljökla heimskautanna til hafanna var því augljóslega mjög illa þekkt árið 2001.

Nú hafa þyngdarmælingar með nýrri kynslóð gervitungla sem nefnist GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) gerbylt þessari stöðu. Þessar mælingar er unnt að nota til þess að reikna mjög nákvæmlega breytingar á þyngdarsviði jarðar sem stafa af tilfærslu massa og þær hafa verið notaðar til þess að meta jöklabreytingar fyrir bæði stóru jökulhvelin og einnig fyrir smærri jökli eins og hér á landi og á Svalbarða. Segja má að jöklarnir hafi verið viktaðir með þessum mælingum. Meðfylgjandi mynd sýnir niðurstöður GRACE fyrir Norður-Atlandshafssvæðið³. Þar sést skýrt hvernig rýrnun Grænlandsjökuls er mest á suðaustanverðum jöklinum og einnig meðfram norðanverðri vesturströndinni. Einnig sést móta fyrir rýrnun jökla á Íslandi og á Svalbarða ef rýnt er í myndina. Niðurstöður þessara mælinga fyrir einstök svæði koma fram í meðfylgjandi töflu sem sýnir í flestum tilvikum breytingar á árabilinu 2003 til 2007.

2008gl034816-mynd — Hæðarbreytingar geóíðu yfir Grænlandi frá febrúar 2003 til janúar 2008 (3). Myndin vinstra megin (a) sýnir mælingar GRACE gervitunglsins en sú hægra megin (b) sýnir reiknaða geóíðu út frá breytingum á ísþykkt sem leiddar eru út á grundvelli þyngdarmælinganna. Mesta breyting geóíðunnar er um 12,5 cm lækkun á ári nærri Helheim jökli á Suðaustur-Grænlandi.

Svæði	Breyting sjávarborðs (mm á ári)
Suðurskautsjökullinn¹	0.4 ± 0.2
Grænlandsjökull³	0.5 ± 0.1
Jöklar á Íslandi³	0.032 ± 0.01
Jöklar á Svalbarða³	0.026 ± 0.01
Jöklar utan heimskautasvæða alls²	~1.0

Hækkun á sjávarborði alls eftir um 1990 (IPCC)	~3

Það er athyglisvert að jöklar utan heimskautasvæða leggja ámóta mikið til heimshafanna og stóru heimskautajöklarnir tveir samanlagt þrátt fyrir að flatarmál og heildarrúmmál íss í stóru jöklunum sé miklu meira. Þannig var framlag jökla á Íslandi og á Svalbarða samanlagt heldur meira en 10% af framlagi Grænlandsjökuls á árabilinu 2003 til 2007 þrátt fyrir að Grænlandsjökull sé meira en 30 sinnum stærri að flatarmáli og hafi að geyma 250 sinnum meiri ís.

Nýjustu niðurstöður þyngdarmælinganna fyrir Grænland benda til þess rýrnun jökulsins hafi enn hert á sér síðustu árin og að jökullinn hafi lagt um 0,75 mm á ári til heimshafanna síðan 2006⁵. Það er aukning um u.þ.b. 50% frá því sem taflan sýnir fyrir árin 2003 til 2007.

Ekki fer á milli mála þegar bornar eru saman tölurnar í listanum hér að framan og tölurnar í töflunni hversu miklar framfarir hafa orðið í mælingum á ástandi heimskautajöklanna. Óvissa um afkomu Suðurskautsjökulsins og Grænlandsjökuls, sem áður var jafn mikil og mæld árleg heildarhækkun heimshafanna, hefur minnkað niður í um tíundapart af hafsborðshækkuninni, þ.e. óvissan hefur minnkað tífalt á einungis 10–15 árum. Þessar niðurstöður GRACE eru svo nýjar af nálinni að ekki náðist að taka að fullu tillit til þeirra í síðustu IPCC skýrslu sem út kom árið 2007. Þar er gert ráð fyrir sjávarborðshækkun verði á bilinu 20–60 cm til loka 21. aldar. Í nýlegri skýrslu hollenskra stjórnvalda (http://www.deltacommissie.com/doc/deltareport_full.pdf) er hins vegar reynt að taka fullt tillit til nýjustu þekkingar á líklegum breytingum á heimskautajöklunum og komist að þeirri niðurstöðu að líklegasta hækkun heimshafanna til loka aldarinnar sé á bilinu 55–110 cm, þ.e. u.þ.b. helmingi meiri en niðurstaða IPCC frá því fyrir aðeins tveimur árum (þess ber að geta að IPCC tilgreindi að bilið 20–60 cm taki ekki tilliti til áhrifa vaxandi skriðhraða jöklanna en þess er oft ekki getið þegar tölur IPCC eru notaðar). Samkvæmt þessum nýjustu niðurstöðum er gert ráð fyrir því að jöklar muni orsaka meira en helming af hækkun heimshafanna á þessari öld. Árið 2200 gerir hollenska skýrslan ráð fyrir að heimshöfin hafi hækkað um 150 til 350 cm.

Þessar nýju tölur um sjávarborðshækkun af völdum jökla eru mun hærri en áður var gert ráð fyrir sem líklegustu hækkun sjávarborðs af þeirra völdum, t.d. af IPCC. Hins vegar eru þær lægri en miklu hærri tölur sem einnig voru stundum nefndar sem hugsanlegur möguleiki ef allt færi á versta veg. Nýjustu rannsóknir á Grænlandsjökli benda til þess að fyrri hugmyndir um mjög hraða rýrnun jökulsins og annarra jökla, sem svara til um eða yfir 2 m hækkunar sjávarborðs á þessari öld, eigi ekki við rök að styðjast⁴. Þannig benda nýjustu rannsóknir til þess að rýrnun jökla sé mun hraðari en áður var gert ráð fyrir en jafnframt að ólíklegt sé að þeir hopi í nánustu framtíð jafn hratt og allra svartsýnustu spár gerðu ráð fyrir að væri mögulegt.

Niðurstöður GRACE fyrir Ísland og Svalbarða eru í góðu samræmi við fyrirliggjandi afkomumælingar og mældar breytingar á yfirborði jökla á þessum svæðum. Það gefur til kynna að mælingarnar séu einnig áreiðanlegar fyrir heimskautajöklana þar sem slíkar samanburðarmælingar eru ekki jafn nákvæmar. Niðurstöður GRACE sýna hversu mikilvægt er að nýta nýjustu tækni til þess að fylgjast með og draga úr óvissu um þá þróun sem nú á sér stað í tengslum við hlýnun jarðar. Saga rannsókna á stóru heimskautajöklunum síðustu 10–15 árin sýnir bæði hversu miklar framfarir geta orðið þegar háþróuð tækni er notuð til mælinga en einnig hversu miklar gloppur eru í þekkingu okkar á mörgum sviðum. Það er sjálfsagt að reyna eins og unnt er að sjá mikilvægustu breytingar fyrir með rannsóknum en einnig er mikilvægt að vera undir það búin að í framtíðinni geti komið fram óvænt áhrif sem ekki hefur verið spáð fyrir um.

Heimildir:

¹Velicogna, I., og J. Wahr. 2006. Measurements of Time-Variable Gravity Show Mass Loss in Antarctica. Science, 311, 5768, 1754–1756. DOI: 10.1126/science.1123785.

²Meier, F. M., M. B. Dyurgerov, U. K. Rick, S. O’Neel, W. T. Pfeffer, R. S. Anderson, S. P. Anderson and A. F. Glazovsky. 2007. Glaciers Dominate Eustatic Sea-Level Rise in the 21st Century. Science, 317, 1064–1067, doi: 10.1126/science.1143906.

³Wouters, B., D., Chambers og E. J. O. Schrama. 2008. GRACE observes small-scale mass loss in Greenland. Geophys. Res. Lett., 35, L20501, doi:10.1029/2008GL034816.

⁴Pfeffer, W. T., J. T. Harper og S. O’Neel. 2008. Kinematic Constraints on Glacier Contributions to 21st-Century Sea-Level Rise. Science. Science, 321(5894), 1340–1343, doi: 10.1126/science.1159099.

⁵van den Broeke, M., J. Bamber, J. Ettema, E. Rignot, E. Schrama, W. J. van de Berg, E. van Meijgaard, I. Velicogna og B. Wouters. 2009. Partitioning Recent Greenland Mass Loss. Science, 326(5955), 984–986, doi: 10.1126/science.1178176.

13/11/2009

Frétt: Loftslagsbreytingar gætu haft mikil áhrif í Afríku

Samkvæmt skýrslu Prófessors Sir Gordon Conway, frá Imperial Háskólanum í London, þá er, þrátt fyrir að margt nýtt hafi komið fram varðandi loftslagsbreytingar á síðustu árum, margt sem við ekki vitum um loftslagsbreytingar í Afríku. Loftslagið í Afríku virðist stjórnast af þremur mikilvægum þáttum: trópískum varmaflutning (e. tropical convection), breytingum í monsúnkerfinu og El Nino í Kyrrahafinu. Fyrstu tveir þættirnir eru staðbundnir þættir sem hafa áhrif á regn og hitastig á svæðinu. Sá síðasti er fjarlægari, en hefur mikil áhrif á úrkomu hvers árs og hitastigsmunstur í Afríku. Þrátt fyrir mikilvægi hvers þáttar, þá skiljum við ekki enn hvernig samspil þeirra er og hvernig þeir hafa áhrif í samspili með loftslagsbreytingum. Eitt ætti að vera ljóst að hraðar breytingar í hnattrænu hitastigi getur haft mikil áhrif á útkomuna, varðandi t.d. hærri sjávarstöðu, hærra hitastig og öðrum m.a. veðurfarslegum þáttum sem geta haft áhrif þar á. En útkoman er ólík eftir svæðum og er það m.a. skoðað nánar í skýrslunni.

Loftslagsbreytingar í Afríku eru taldar geta haft áhrif á magn drykkjar vatns, sem gæti svo haft áhrif á dreyfingu sjúkdóma, eins og t.d. malaríu, samkvæmt skýrslunni.

En eins og fram kemur í þá er margt í þessu óvissu háð. Sum svæði gætu fengið meiri úrkomu á meðan önnur fengju fleiri þurrka.

Ítarefni:

Skýrslan: The science of climate change in Africa: impacts and adaptation

30/10/2009
Myndbönd: Jarðvísindavika NASA

Hérundir eru 6 ný myndbönd sem eru hluti af því sem NASAexplorer rásin á YouTube kallar Jarðvísindavikuna (e. Earth Science Week) sem stendur nú yfir. Jarðvísindavikan setur jörðina og hafið í fókus og myndböndin eru m.a. hugsuð sem efni fyrir nemendur og kennara. Þessi sex þátta röð, framleidd af NASA, skoðar mikilvægi hafsins varðandi loftslagsbreytingar. Þarna eru viðtöl við vísindamenn NASA og allskonar útskýringarmyndir. Hvert myndband er í kringum 5-6 mínútur, þannig að þetta er rúmlega hálftími af fróðleik. Njótið þess góðir lesendur.

14/10/2009
Myndband: Bráðnandi ís, hækkandi sjávarstaða

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.

13/10/2009