Hvis opvarmningen overstiger 2 C, Antarktis smeltende iskapper kan hæve havene 20 meter i de kommende århundreder

Vi ved, at vores planet har oplevet varmere perioder i fortiden, under den pliocæne geologiske epoke for omkring tre millioner år siden.

Vores forskning, offentliggjort i dag, viser, at op til en tredjedel af Antarktis iskappe smeltede i denne periode, få havniveauet til at stige med så meget som 20 meter over det nuværende niveau i de kommende århundreder.

Vi var i stand til at måle tidligere ændringer i havniveau ved at bore kerner på et sted i New Zealand, kendt som Whanganui-bassinet, som indeholder lavvandede marine sedimenter af uden tvivl den højeste opløsning i verden.

Ved at bruge en ny metode, vi udviklede til at forudsige vandstanden ud fra størrelsen af ​​sandpartikler flyttet af bølger, vi konstruerede en registrering af globale havniveauændringer med markant mere præcision end tidligere muligt.

Pliocæn var sidste gang atmosfæriske kuldioxidkoncentrationer var over 400 ppm, og jordens temperatur var 2°C varmere end førindustriel tid. Vi viser, at en opvarmning på mere end 2°C igen kan sætte gang i udbredt smeltning i Antarktis, og vores planet kan være på vej tilbage til fremtiden, mod et klima, der eksisterede for tre millioner år siden.

Overskridelse af klimamålet i Paris

I sidste uge så vi hidtil usete globale protester under banneret af Greta Thunbergs #FridaysForFuture klimastrejker, da det hastede med at holde den globale opvarmning under Paris-aftalens mål på 2°C ramte ind. Thunberg fangede den kollektive frustration, da hun revsede FN for ikke at handle tidligere på baggrund af de videnskabelige beviser. Hendes bøn gav genklang, da hun mindede os om, at:"Med dagens emissionsniveauer, at det resterende CO₂-budget [1,5°C] vil være helt væk på mindre end otte et halvt år."

Med den nuværende hastighed for globale emissioner kan vi være tilbage i Pliocæn i 2030, og vi vil have overskredet Paris-målet på 2°C. Et af de mest kritiske spørgsmål, som menneskeheden står over for, er, hvor meget og hvor hurtigt det globale havniveau vil stige.

Ifølge den nylige særrapport om verdenshavene og kryosfæren fra Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), gletsjere og polare iskapper fortsætter med at tabe masse med en accelererende hastighed, men bidraget fra polare iskapper, især den antarktiske iskappe, til fremtidig havstigning er stadig vanskelig at begrænse.

Hvis vi fortsætter med at følge vores nuværende emissionsbane, medianen (66 % sandsynlighed) det globale havniveau nået i slutningen af ​​århundredet vil være 1,2 meter højere end nu, med to meter en plausibel øvre grænse (5 % sandsynlighed). Men selvfølgelig stopper klimaforandringerne ikke på magisk vis efter år 2100.

Borer tilbage til fremtiden

For bedre at forudsige, hvad vi forpligter verdens fremtidige kystlinjer til, er vi nødt til at forstå polarisens følsomhed. Hvis vi vil vide, hvor meget havene vil stige ved 400 ppm CO₂, Pliocæn-epoken er en god sammenligning.

Tilbage i 2015, vi borede kerner af sediment aflejret under Pliocæn, bevaret under det barske bakkeland ved Whanganui-bassinet. En af os (Timothy Naish) har arbejdet i dette område i næsten 30 år og identificeret mere end 50 udsving i det globale havniveau i løbet af de sidste 3,5 millioner år af Jordens historie. Globale havniveauer var gået op og ned som reaktion på naturlige klimacyklusser, kendt som Milankovitch cykler, som er forårsaget af langsigtede ændringer i Jordens solkredsløb hver 20. 000, 40, 000 og 100, 000 år. Disse ændringer får igen polare iskapper til at vokse eller smelte.

Mens havniveauet blev anset for at have svinget med adskillige snese af meter, Indtil nu var bestræbelserne på at rekonstruere den præcise amplitude blevet forpurret af vanskeligheder på grund af jordens deformationsprocesser og den ufuldstændige karakter af mange af cyklerne.

Vores forskning brugte et veletableret teoretisk forhold mellem størrelsen af ​​de partikler, der transporteres af bølger på kontinentalsoklen, og dybden til havbunden. Vi anvendte derefter denne metode på 800 meter borekerne og udgravning, repræsenterer kontinuerlige sedimentsekvenser, der spænder over en tidsperiode fra 2,5 til 3,3 millioner år siden.

Vi viser, at under Pliocæn, globale havniveauer svingede jævnligt mellem fem og 25 meter. Vi tog højde for lokale tektoniske landbevægelser og regionale havniveauændringer forårsaget af gravitations- og jordskorpeændringer for at bestemme havniveauestimaterne, kendt som PlioSeaNZ havniveaurekorden. Dette giver en tilnærmelse af ændringer i det globale middelhavniveau.

Antarktis bidrag til havniveaustigning

Vores undersøgelse viser også, at det meste af havniveaustigningen under Pliocæn kom fra Antarktis iskapper. Under det varme Pliocæn, geografien af ​​Jordens kontinenter og oceaner og størrelsen af ​​polare iskapper lignede i dag, med kun en lille indlandsis på Grønland i den varmeste periode. Afsmeltningen af ​​den grønlandske indlandsis ville højst have bidraget med fem meter til de maksimale 25 meter globale havniveaustigning, der er registreret ved Whanganui-bassinet.

Af kritisk bekymring er, at over 90 % af varmen fra den globale opvarmning til dato er gået i havet. Meget af det er gået ind i det sydlige ocean, som bader randene af Antarktis iskappe.

Allerede, vi observerer varmt cirkumpolært dybt vand, der stiger op og trænger ind i ishyldens hulrum på flere steder omkring Antarktis i dag. Langs Amundsenhavets kyst i Vestantarktis, hvor havet har varmet mest, Indlandsisen bliver tyndere og trækker sig hurtigst tilbage. En tredjedel af Antarktis iskappe – svarende til op til 20 meters havstigning – er jordet under havoverfladen og sårbar over for udbredt kollaps fra havopvarmning.

Vores undersøgelse har vigtige implikationer for stabiliteten og følsomheden af ​​den antarktiske iskappe og dens potentiale til at bidrage til fremtidige havniveauer. Det understøtter konceptet om, at et vendepunkt i den antarktiske iskappe kan krydses, hvis globale temperaturer får lov til at stige med mere end 2 ℃. Dette kan resultere i, at store dele af indlandsisen bliver forpligtet til at smelte ned i løbet af de kommende århundreder, omforme kystlinjer rundt om i verden.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.