Hvalrosser, der klumper sig sammen på en isblok i det arktiske hav i august 2012 lige før sommerens isdække ramte et rekordlavt niveau i den følgende måned. Kredit:Toru Takatsuka, Institut for Lavtemperaturvidenskab, Hokkaido Universitet
Isdækkede havområder i det arktiske hav om sommeren er næsten halveret siden 1970'erne og 1980'erne, vækker alarm om, at havet skifter fra en flerårig til en sæsonbestemt iszone. Det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) har forudsagt, at sommerens isdække i polarhavet kan forsvinde næsten fuldstændigt allerede i 2050. Forskellige faktorer er blevet nævnt som årsager, herunder stigende temperaturer og ændringer i atmosfæriske cirkulationsmønstre.
For nylig, imidlertid, is-ocean "albedo feedback" er dukket op som en nøgleårsag til havis smeltning. Feedbacken genereres af en stor forskel i albedo – et mål for lysreflektivitet – mellem åbent vand og isoverflader. Da mørke havoverflader absorberer mere lys end hvide isoverflader, solvarmeinput gennem det åbne vand smelter havis, at øge både åbne vandområder og varmetilførsel og dermed accelerere havissmeltningen.
For at undersøge denne teori, et team af forskere, herunder Hokkaido University Professor Kay I. Ohshima og Haruhiko Kashiwase fra National Institute of Polar Research, gennemførte en kvantitativ analyse af nøglefaktorer såsom solenergiinput, issmeltevolumen og isdivergens i et havområde, der har vist stor isafsmeltning.
Ved at analysere data fra 1979 til 2014, forskerne fandt, at solvarmetilførslen gennem åbne vandoverflader korrelerede godt med issmeltevolumen, tyder på, at varmetilførsel er en væsentlig årsagsfaktor for smeltende is. Dette var især tydeligt efter 2000, da der var betydelige reduktioner i havisen.
Havisens koncentrationer i september. Det venstre og højre kort viser den gennemsnitlige iskoncentration i det arktiske hav i henholdsvis 1980'erne og 2010'erne. Det vifteformede omrids markerer studieområdet. Kortene er baseret på oplysninger fra National Snow and Ice Data Center. Kredit:Hokkaido University
Deres data afslørede også, at havis divergens, som afspejler mængden af havis, der spreder sig udad og gør flere vandoverflader, i den tidlige smeltesæson (maj-juni) udløser storstilet feedback, som efterfølgende forstærker isafsmeltningen om sommeren. Mængden af isdivergens er fordoblet siden 2000 på grund af et mere mobilt isdække, da flerårig is er faldet, hvilket kan forklare den drastiske isreduktion i det arktiske hav de seneste år.
"Denne undersøgelse var den første til kvantitativt at belyse, at is-ocean albedo feedback er en primær drivkraft for sæsonbestemte og årlige variationer i arktisk havis tilbagetog, " siger Kay I. Ohshima. "Undersøgelsen pegede på muligheden for at forudsige det største havisens tilbagetog i et givet år baseret på størrelsen af isdivergensen i maj og juni. Desuden, at optrævle årsagerne til havisens tilbagetrækning bør hjælpe os med at forstå mekanismerne bag klimaændringer på globalt plan, som er forbundet med isreduktionen i det arktiske hav."
Akkumuleret varmetilførsel gennem åbne vandoverflader i det undersøgte område fra maj til august (rød linje) korrelerede godt med interårlige variationer i issmeltevolumen (sort linje) mellem 1979 og 2014. Havisens smeltevolumen omregnes til den varmetilførsel, der kræves til is smelte. Kredit:Hokkaido University