Fremskrivninger af havniveaustigning gjort uklare af antarktisk ustabilitet

Det kan tage indtil 2060'erne at vide, hvor meget havniveauet vil stige ved udgangen af ​​dette århundrede, ifølge en ny Rutgers University-New Brunswick-ledet analyse. Undersøgelsen er den første, der forbinder globale og lokale fremskrivninger af havniveaustigninger med simuleringer af to store mekanismer, hvorved klimaændringer kan påvirke den enorme antarktiske iskappe.

Jorden står over for en bred vifte af mulige udfald med klimaændringer. I den mindre alvorlige ende, 2 fod af global gennemsnitlig havstigning i 2100 ville nedsænke land, der i øjeblikket er hjemsted for omkring 100 millioner mennesker. Mod den høje ende, 6 fods stigning ville oversvømme de nuværende boliger på mere end 150 mio. Begge scenarier ville have drastiske konsekvenser i New Jersey og andre kyststater.

Men undersøgelsen, offentliggjort i dag i Jordens Fremtid , finder ud af, at videnskabsmænd ikke vil være i stand til at bestemme, baseret på målinger af storskala fænomener som global havniveau og Antarktis masseændringer, hvilket scenarie planeten står over for indtil 2060'erne. Så kystsamfund bør have fleksible beredskabsplaner for en bred vifte af resultater inden 2100 og derefter, konkluderer undersøgelsen.

"Der er en masse tvetydighed i fremskrivninger af havniveaustigning efter 2050, og det kan vi blive nødt til at leve med et stykke tid, " sagde Robert E. Kopp, undersøgelsens hovedforfatter og professor ved Institut for Jord- og Planetvidenskab på Rutgers. "Vi kunne ende med 8 fods havstigning i 2100, men vi vil sandsynligvis ikke have klare beviser for det i 2050."

Verden kan gøre lavere havniveaustigningsresultater meget mere sandsynlige ved at opfylde Paris-aftalens mål fra 2015 om at bringe nettodrivhusgasemissionerne til nul i anden halvdel af dette århundrede, viser undersøgelsen. Forskere kan også blive i stand til at skelne mellem forskellige scenarier hurtigere ved at studere fysikken i lokale indlandsisændringer og forfine rekonstruktioner af ændringer i varme perioder i geologisk historie.

Havniveaustigning udgør en potentiel eksistentiel risiko for Jordens lavtliggende byer og kystområder, så enhver forventet stigning skal tages alvorligt af planlæggere, miljøembedsmænd, ejendomsejere og andre, sagde Kopp, direktør for Rutgers' Institute of Earth, Ocean, og Atmosfæriske Videnskaber. Ud over permanent nedsænkning af kystland, En stigning i havniveauet vil gøre oversvømmelserne fra orkaner og nordlige påske værre i fremtiden, han sagde.

"Du bør planlægge for 2050, mens man også overvejer, hvilke muligheder man skal følge under mere ekstreme scenarier efter 2050, " sagde Kopp, som også medleder Rutgers' Coastal Climate Risk &Resilience (C2R2) initiativ.

Denne undersøgelse kombinerer en veletableret projektionsramme for havniveaustigning med en antarktisk iskappemodel, der simulerer to veje, der kan føre til iskappe-ustabilitet. Den første af disse veje, ustabilitet i havindlandsisen, er blevet undersøgt i årtier, men den anden, ustabilitet i havisen, er først for nylig blevet betragtet som en vigtig bidragyder til fremtidige havniveauændringer.

Kan en proces kaldet "hydrofracturing, " impliceret i opløsningen af ​​Larsen B-ishylden i 2002 på den antarktiske halvø, efterlade brede skår af den antarktiske kyst med 300 fod høje isklipper udsat for det åbne hav og udsat for at kollapse under deres egen vægt? Hvis så, samspillet mellem hydrofracturing og isklippekollaps kan drive den globale havniveau meget højere end forventet i Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)'s vurderingsrapport fra 2013 og i en undersøgelse fra 2014 ledet af Kopp.

"Det udbredte tab af antarktiske ishylder, drevet af et opvarmende hav eller en varmende atmosfære, kunne betyde en katastrofe for vores kyststrækninger - og der er solide geologiske beviser, der understøtter, hvad modellerne fortæller os, " sagde Robert M. DeConto fra University of Massachusetts Amherst, en medforfatter til undersøgelsen og en af ​​udviklerne af den anvendte indlandsismodel.

"Vi gør fremskridt, men vi ved stadig ikke præcis, hvornår disse processer kan starte, og hvor hurtigt havniveauet kan stige, hvis de gør det. Ishylderne er nøglen. De holder strømmen af ​​antarktisk is tilbage mod havet, så vi ønsker ikke at miste dem. Problemet er, de holder ikke ret længe, ​​når de sidder i varmt vand, eller hvis de er dækket af sommersmeltevand, så det er vigtigt at holde de globale temperaturer i skak, " tilføjede DeConto.

"Vores tidligere undersøgelse, ligesom IPCC, fandt ud af, at den globale stigning i havniveauet i en fremtid med høje emissioner sandsynligvis ville være mellem 2 og 3,5 fod i 2100. Sammenkobling i den fysiske model med ustabilitet i havisen hæver dette område til 4 til 7 fod, " sagde Kopp. "Derimod, Ustabilitet i havisen har ikke den store effekt, hvis vi opfylder Parisaftalens emissionsmål. Det holder den sandsynlige globale stigning på omkring 1 til 3 fod."

"Hvis vi ender i en verden med 2 eller 2,5 meter (6,6 til 8 fod) global havstigning i 2100, det er meget at tilpasse sig, " tilføjede Kopp. "Det kræver en fleksibel tilgang, hvor det er muligt:​​at bygge for den halve til 1,3 fods havniveaustigning, som sandsynligvis er i 2050, mens vi planlægger muligheder, der vil afhænge af, hvad vi lærer i de næste par årtier, og hvordan havniveauet stiger ud over det."

Kopp er også medforfatter til en anden undersøgelse, ledet af Tufts University-forsker Klaus Bittermann og offentliggjort i dag i Miljøforskningsbreve , at vurdere fordelene ved at nå Paris-aftalens mere ambitiøse temperaturmål på 1,5 grader Celsius (2,7 grader Fahrenheit) i stedet for dets overordnede mål på 2 grader Celsius (3,6 grader Fahrenheit). Undersøgelsen viste, at en verden på 1,5 grader Celsius ville nå en maksimal stigning i havniveauet på omkring 0,7 tommer pr. årti mindre end i en verden på 2 grader Celsius - en potentielt livreddende reduktion for nogle sårbare kystøkosystemer.