Gletscherne går

Som det kan ses ovenfor, Waggonwaybreen-gletsjeren på Svalbard, Norge, har trukket sig betydeligt tilbage siden 1900. Svalbards gletsjere trækker sig ikke kun tilbage, de mister også omkring to fod af deres tykkelse hvert år. Gletschere rundt om i verden har trukket sig tilbage med hidtil usete hastigheder, og nogle er helt forsvundet. Afsmeltningen af ​​gletschere vil påvirke mennesker over hele verden, deres drikkevandsforsyninger, vand, der er nødvendigt for at dyrke mad og levere energi, samt globale havniveauer.

Det mellemstatslige panel om klimaændringer anslår, at gletsjere rundt om i verden (ekskl. Grønlands og Antarktis iskapper) vil falde i volumen mellem 15 og 55 procent i 2100, selvom vi er i stand til at begrænse den globale opvarmning til under 2˚C; de kan skrumpe op til 85 procent, hvis opvarmningen stiger meget mere.

I Jordens historie, der har været mindst fem store istider, da langvarig afkøling af planeten resulterede i udvidelsen af ​​iskapper og gletsjere. Tidligere istider er naturligt blevet udløst af en lang række faktorer, mest vigtigt, ændringer i jordens kredsløb om solen (Milankovitch-cyklusser) og skiftende tektoniske pladebevægelser, der påvirker vind- og havstrømme. Blandingen af ​​gasser i atmosfæren (såsom kuldioxid og metan) samt sol- og vulkansk aktivitet er også medvirkende faktorer. I dag er vi i et varmt interval – et mellemistid – af Jordens femte istid.

En gletsjer er en stor ophobning af is, sne, klippe, sediment og vand på land, der bevæger sig ned ad skråninger under sin egen vægt og tyngdekraft. I dag er 10 procent af Jordens land dækket af gletsjere (inklusive Antarktis og Grønland). De indeholder 75 procent af planetens ferskvand, opbevarer det som is i den kolde årstid og frigiver noget af det som smeltevand i sommermånederne. Afstrømning fra gletsjere afkøler vandløbene nedenfor, giver levested for planter og dyr i tørre perioder.

Mere end en sjettedel af verdens befolkning, især i Kina, Indien og andre asiatiske lande, lever i bassinerne af gletsjerfodrede floder og er afhængige af dem til drikkevand og kunstvanding.

En gletsjers massebalance afgør, om den vil rykke frem eller trække sig tilbage. Hvis mængden af ​​sne og is akkumuleret om vinteren er mindre end den afsmeltning, der finder sted om sommeren, gletsjeren anses for at have en negativ massebalance og trækker sig tilbage. I dag, Næsten alle gletsjere har en negativ massebalance på grund af global opvarmning og ændringer i nedbør.

I New Zealands sydlige alper, Joerg Schäfer, en forskningsprofessor ved Lamont-Doherty Earth Observatory, og hans kolleger analyserede kemisk grundstoffer i klipper, der blev efterladt afdækket, da gletsjere trak sig tilbage 20, 000 år siden i slutningen af ​​sidste istid. De fandt ud af, hvor længe klipperne havde været blotlagt, rekonstruerede derefter lokale glaciale optegnelser og sammenlignede dem med andre optegnelser såsom antarktiske iskerner, som afslører skiftende atmosfæriske kuldioxidniveauer.

"Gletschere ser ud til at følge nøje, hvad der sker med den atmosfæriske kuldioxidkoncentration, " sagde Schaefer. "Gennem vores gletsjerkronologi, hver gang CO2 begyndte at stige, gletsjerne i New Zealand begyndte at trække sig tilbage. Så vi synes, det beviser, at der er en meget tæt sammenhæng mellem drivhusgasser, carbondioxid, og gletschere. Hvilket faktisk er meget dårlige nyheder, fordi vi pumper så meget CO2 i luften."

Jorden er faktisk på vej til en naturlig ny istid, forklarede Schäfer. Typisk varer mellemistiderne mellem istider 10, 000 til 12, 000 år, og vi er allerede 12, 000 år inde i denne. En naturlig afkølingscyklus bør starte, men selvom det gør, sagde Schäfer, vi vil ikke se beviser for det, fordi mennesker har så ændret forholdene på planeten ved at brænde fossile brændstoffer.

Schaefer har arbejdet på en global undersøgelse af bjerggletsjere, sammenligne gletsjerens tilbagetog gennem de sidste 150 år med, hvordan gletsjere opførte sig i fortiden, især i slutningen af ​​den sidste istid. "At [overgangen ud af den sidste istid] var en af ​​de mest dramatiske geologiske og naturlige ændringer, som Jorden har set, " han sagde.

"Den forandringshastighed, vi ser i øjeblikket, registreret mest direkte og synligt af bjerggletsjere, er måde, vej, langt hurtigere, end det var ved slutningen af ​​istiden, " sagde Schaefer. "Hvad vi har set i løbet af de sidste 150 år, over hele planeten, er, at disse bjerggletsjere registrerer et tilbagetog svarende til 1˚ til 1,5˚C opvarmning over 150 år, med den største del af tilbagetoget i løbet af det sidste årti. Den hastighed, hvormed disse gletsjere trækker sig tilbage, er eksponentielt accelereret...og hvis du sammenligner ændringshastigheden, der er aldrig sket sådan noget i den geologiske fortid."

Mennesker forværrer issmeltningen, fordi afbrænding af fossile brændstoffer ikke kun frigiver CO2, det udsender også sort kulstof, en lillebitte komponent af luftforurening, der kan absorbere en million gange mere solenergi end CO2. Når sort kulstof falder til jorden med nedbør, det formørker sne og is, reducerer deres albedo (den reflekterende kraft af en overflade), varmer sneen, og fremskynder smeltningen.

Marco Tedesco, en forskningsprofessor ved Lamont-Doherty, forsker i de processer, der driver gletsjerafsmeltningen i Grønland, herunder albedo reduktion, eksponering af bar is efter at snelag smelter væk og atmosfæriske cirkulationsmønstre. Han studerer "feedback"-mekanismer, såsom hvordan smeltning reducerer albedo og øger fugt i luften, som også varmer luften. "Vi forstår disse processer, " sagde Tedesco. "Men vi ved endnu ikke, hvordan de interagerer, og hvor meget de forstærker hinanden over tid for at accelerere tempoet i smeltningen. I dag er der flere data tilgængelige, flere observationer fra rummet og jorden, og bedre og hurtigere modeller. Disse kan hjælpe os med at forbedre vores estimater og bedre projektere Grønlands bidrag til havniveaustigningen."

"Men vi ved, at tingene går i én retning og vil blive meget hurtigere i denne retning. Der vil komme mere opvarmning og mere smeltning. Alle de ting, der kunne bremse nedsmeltningen, som afkøling af Arktis eller mere ophobning af sne om sommeren, ikke kommer til at ske. Og selvom de gjorde det, de ville være korte, bare et bump på vejen."

Her er et par eksempler på de gletsjere, vi mister.

• Montana's Glacier National Park havde 150 gletsjere i 1850; i dag er der 25.
• De større Himalaya, som indeholder næsten en tredjedel af Jordens ikke-polære is, er blevet meget mere opvarmet end det globale gennemsnit i løbet af de sidste 100 år; mellem 1950 og 2000, 82 procent af gletscherne i det vestlige Kina krympede.
• Aletsch-gletsjeren, den største i Schweiz, trak sig tilbage 1,7 miles mellem 1880 og 2009.
• I 2000, Furtwangler-gletsjeren på toppen af ​​Mount Kilimanjaro i Tanzania var halvt så stor som den var i 1976.

Hvis smeltningen fortsætter i løbet af de næste par årtier, nogle af verdens mest folkerige områder kan løbe tør for vand i den tørre sæson. For en stund, stigningen i flow fra smeltende is og sne i den tørre sæson vil virke som en velsignelse, men i fremtiden, nedstrømsstrømmens variabilitet vil stige og til sidst kan flowet forsvinde helt, påvirker fødevareproduktionen, biodiversitet og økonomisk vækst.

Samfund rundt om i verden er afhængige af gletsjervand, der er blevet opdæmmet til produktion af vandkraft. Tilbagetrækkende gletsjere vil øge variabiliteten af ​​flow eller mindske det, hvilket vil påvirke elproduktionen.

Frankrig får omkring 75 procent af sin elektricitet fra atomkraftværker, halvdelen er ved Rhone-floden, fodret af den hurtigt tilbagetrukne Rhone-gletsjer. I løbet af de sidste 15 år, Rhône-floden blev to gange så varm, og vandstanden var så lav om sommeren, at atomkraftværker måtte lukkes.

Som et resultat af glacial afsmeltning, gletsjersøudbrud er stigende. Når gletschere skrumper, smeltevand kan danne en sø, der er opdæmmet af gletsjeraffald (is eller jord og sten) ved gletsjerens tunge.

Men disse dæmninger kan være ustabile og kollapse under presset af mere smeltning. Peru har oplevet nogle af de mest ødelæggende gletsjersøudbrud; mellem 1941 og 1950, tre sådanne oversvømmelser dræbte 6, 000 mennesker.

Glacial tilbagetog kan destabilisere skråninger, som kan føre til jordskred, og opvarmende temperaturer kan udløse laviner. I 2002 en stor del af Kolka-gletsjeren på grænsen mellem Rusland og Georgien brød af, og fremskyndet af smeltevandet nedenunder, skabte en lavine, der styrtede ned ad bjerget med 150 miles i timen, dræbte over 100 mennesker i byen nedenfor. Anløbet varede 7 minutter. I juli 2016 to laviner skete i Tibet, hvoraf den ene dræbte ni mennesker.

Hvis al verdens gletsjeris skulle smelte, havniveauet ville stige 265 fod, da smeltevandet strømmede ud i floder og endte i havet. Størstedelen af ​​havniveaustigningen ville komme fra Antarktis og Grønland i Arktis, ikke bjerggletsjere, hvilket kun ville bidrage med omkring 20 tommer.

Nyere forskning om smeltende gletsjere i Arktis (som er blevet opvarmet dobbelt så hurtigt som resten af ​​verden i det sidste halve århundrede) og Antarktis tyder på, at de lave prognoser for havniveaustigninger lavet af det mellemstatslige panel om klimaændringer er for lave.

I sin seneste rapport, panelet forventede, at hvis vi er i stand til at reducere emissionerne betydeligt, havniveauet kunne stige 11 til 24 tommer inden 2100; hvis emissionerne forbliver høje, vi kunne se en stigning på 20 til 38 tommer. Havniveaustigning vil forårsage kystoversvømmelser, erosion, skader på infrastruktur og bygninger, økosystemændringer og kompromitterede drikkevandskilder.

Ferskvandet fra gletsjersmeltningen, der strømmer ud i havene, har ikke kun indflydelse på havniveauet, men også om havforsuring, biologisk produktivitet og vejrmønstre. Mængden af ​​ferskvand i de øvre lag af det arktiske hav, som er steget 11 procent siden gennemsnittet for 1980-2000, kan også påvirke cirkulationen i Norden og Atlanterhavet.

Tilstrømningen af ​​ferskvand kan potentielt forstyrre eller bremse "Global Ocean Conveyer, "den regelmæssige cykling af koldt vand mod syd og varmt vand nordpå gennem Atlanterhavet, der spiller en stor rolle i klimaet i Nordamerika og Vesteuropa, samt i havets næringsstof- og kuldioxidkredsløb.

Forurenende stoffer som pesticider, tungmetaller, persistente organiske forurenende stoffer og PCB'er, polychlorerede biphenyler, har fundet vej til Arktis og Antarktis på hav- og vindstrømme. Når gletsjerne smelter, forurenende stoffer, når de først er fanget i is, frigives og kan trænge ind i floder, oceaner og fødenet, hvor de bioakkumuleres i havdyr; dem i toppen af ​​fødekæden, som isbjørne og mennesker, vil blive mest berørt.

Forskere har også fundet levende bakterier og mikrober i 420, 000 år gamle iskerner og genoplivede dem. Når gletschere smelter, masser af mikrober, omkring 750, 000 år gammel, frigives fra isen. Når de når havet, de kan påvirke havets kemi og marine økosystemer, med uforudsigelige effekter. Scientific American rapporterede, "...biomassen af ​​mikrobielle celler i og under indlandsisen kan udgøre mere end 1, 000 gange så meget som alle mennesker på Jorden."

Løbende forskning er nøglen til at forstå de smeltende gletsjere og deres potentielle indvirkning på sikkerheden, vandforsyninger, energiproduktion og økonomi. "Det vigtige spørgsmål for fremtiden bliver, hvornår vil der opstå problemer som følge af ændringerne i gletschere, " sagde Tedesco. "Hvad er de ting, vi kan tackle, at forstå tidslinjen...Jeg vil gerne vide det, før Holland er under vand, så der kan foretages politiske justeringer for at beskytte folk. Og fremskrivningerne for indvirkningerne på byer vil være forskellige fra indvirkningen på fødevareproduktionen eller på BNP."

"Vi har brug for hjælp fra politiske og samfundsforskere...vi er nødt til at overføre informationen til politiske beslutningstagere for at forberede os på dette, " sagde Schaefer. "Vi har brug for det fem- til 10-årige perspektiv - det er vores mission her i Lamont-Doherty, at prædike det for alle."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University:blogs.ei.columbia.edu .