Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Når klimaet opvarmes, titusinder af søer tilbringer måske vintre isfrie

Billedet viser de zoner, hvor søer bliver til intermitterende issøer, baseret på temperaturstigningen. Kredit:University of Wisconsin-Madison

I mange dele af den nordlige halvkugle, frosne søer definerer vinteroplevelsen og skaber en uudslettelig følelse af sted. Fra isfiskeri og hockey til skøjteløb, skiløb og snescooter, iskolde søer gør det muligt for samfund at deltage i aktiviteter, der ikke er mulige i varmere årstider eller klimaer.

Men disse ikoniske tidligere tider i koldt vejr kan blive en sjælden vinterforkælelse. En ny undersøgelse offentliggjort i dag [jan. 28, 2019] af et internationalt team af forskere, herunder ved University of Wisconsin-Madison, viser, at mange nordlige breddegrader er i risiko for at opleve nogle isfrie vintre i de kommende årtier. Nogle steder, søis forsvinder helt i slutningen af ​​århundredet.

Ifølge dens forfattere, undersøgelsen – ledet af professor Sapna Sharma fra York University – tilbyder "det første globale estimat af, hvor mange søer der sandsynligvis vil miste vinterens isdække, når klimaet opvarmes."

Medforfatter John Magnuson, emeritus direktør for Center for Limnology ved University of Wisconsin-Madison, siger, at holdet udviklede en model, der gjorde det muligt for dem at forudsige, hvilke søer der ville miste is først, og hvordan dette istab ville blive fordelt på forskellige breddegrader.

Resultatet er et kort, der viser omfanget af vinter-sø-is-tilbagetrækning under forskellige globale opvarmningsscenarier og fremhæver, hvad der stadig kan reddes gennem bestræbelser på at reducere de globale emissioner.

I øjeblikket, 15, 000 søer sidder i en klimazone, hvor de oplever intermitterende søis - nogle år er kolde nok til, at søerne fryser over, og andre år er varme nok til, at de ikke gør det. Disse søer, skriver forskerne, er en "bebuder om permanent istab." Når den årlige gennemsnitlige lufttemperatur bliver varm, denne intermitterende iszone bevæger sig mod nord, til sidst forlader søerne syd for det og ser på en isfri fremtid.

Lake Mendota optøer i januar efter en første frysning i december. De nordlige søer oplever færre frosne dage og vil sandsynligvis opleve flere isfrie vintre, når klimaet opvarmes. Kredit:Adam Hinterthuer

Hvis verden kan opfylde Paris-aftalens klimamål for at begrænse de globale gennemsnitstemperaturer til to graders opvarmning, undersøgelsen forudsiger antallet af disse intermitterende issøer vil stige til 35, 300, potentielt forstyrre vinteroplevelsen og traditionerne for de 394 millioner mennesker, der bor inden for en times kørsel fra deres kyster.

Imidlertid, under et "worst case" klimascenarie med otte graders opvarmning (forudsagt af nogle modeller som det ekstreme tilfælde, hvis verden ikke handler for at reducere sine drivhusgasemissioner) hopper antallet af intermitterende issøer til 230, 400, bringe søens ispåvirkninger tæt på hjemmet for 656 millioner mennesker fordelt på mere end 50 lande.

Et sådant ekstremt niveau af opvarmning ville skubbe vinterens isdækkede søzone ud af USA, godt nordpå ind i Canada, og bringe isdækslet i fare for de fleste søer i traditionelt frigide lande som Norge og Sverige.

Det er vigtigt at bemærke, siger Sharma, at disse ændringer sker nu:"Det er ikke en af ​​disse klimaforandringer, hvor du tænker, 'Åh, Jeg har 100 år, før dette kan blive min virkelighed, '" hun siger.

Fra 1862 til vinteren 1996, sydlige Wisconsin's Genfersø, en førsteklasses destination for regionale isfiskere, frøs til hvert år. Men, siden 1997, søen har haft fire isfri vintre. Søer fra Alaska til Tyskland og Japan oplever lignende tendenser.

For eksempel, gennem de sidste tre årtier, Den japanske Suwa-sø har kun fryset to ud af hvert 10 år. Isoptegnelser i søen her - den længst kørende i verden - går tilbage til 1400 e.Kr. og i de første 250 år, hvor data blev indsamlet, der var kun tre år, hvor søen ikke frøs.

Folk skøjter på Lake Mendota den 16. januar, 2019. Søen frøs den 15. december kl. 2018, genåbnet den 21. december, 2018, og frøs så igen den 10. januar, 2019. Nordlige søer oplever færre frosne dage og vil sandsynligvis opleve flere isfrie vintre i takt med at klimaet opvarmes. Kredit:Kelly April Tyrrell

De drastiske ændringer i Jordens klima gennem de sidste årtier gør mere end at begrænse menneskers rekreation på frosne søer, siger undersøgelsens forfattere. Søer, der ikke fryser til, er mere modtagelige for fordampende vandtab om vinteren, og varme op hurtigere gennem foråret og sommeren. Dette kan føre til lavere vandstand, en stigning i potentielt skadelige algeopblomstringer, og reducerede iltniveauer i vandet, som kan være til skade for fisk og andet dyreliv. Det truer også menneskers brug til drikkevand, sejlsport og fiskeri.

Undersøgelsen fandt også, at når de regionale vinterlufttemperaturer når et gennemsnit på 8,4 grader Celsius (ca. 47 grader Fahrenheit), søer har en tendens til ikke at fryse. Søer reagerer ikke alle lige på opvarmning, siger Magnuson.

"Jo dybere søen er, jo mere varmelager den har, og det kræver mere koldt vejr at få søen ned på en temperatur, hvor den kan fryse, " han siger.

En søs kystlinje spiller også en rolle. Undersøgelsen fandt ud af, at søer med "enklere" eller flere cirkulære kystlinjer modtager større vindskæring på tværs af deres overflader, som kan forhindre dannelsen af ​​is, fordi det kræver ro, fladt vand.

Magnuson så denne dynamik i aktion i år. Fra sit kontor ved bredden af ​​Lake Mendota, den dybeste af Madison, Wisconsins kæde af søer, han så da søen frøs og tøede op to gange i december og januar. I mellemtiden nærliggende og mindre Wingra -sø frøs i begyndelsen af ​​december og har fastholdt sin is. Mendotas "passer og begynder at fryse, " han siger, illustrerer, hvordan klimaforandringer forventes at påvirke nordlige søer.

"Mendotasøen vil ikke pludselig have nogen is og så ikke have is igen det næste år, " siger han. "Det kommer til at have stigende andel af år uden is. Det vil have gode vintre til isaktivitet og vintre uden isaktivitet. Det her vil være en gradvis proces."

Det betyder, at millioner af mennesker vil finde sig i at afvente den store vinterfrysning, de er kommet til at være afhængige af, og henvende sig til hinanden for at spørge:"Vinteren kommer … ikke?"