Opvarmning af oceaner kan forårsage kollaps af isark i Antarktis, havniveaustigning

En ny undersøgelse tyder på, at den vestlige antarktiske iskappe er mindre stabil, end forskere engang troede. Som tidligere, dets kollaps i fremtiden er sandsynligt.

Fundet er delvist baseret på resultaterne af et papir, der blev offentliggjort i denne uge Natur , ledet af University of Wisconsin-Madison atmosfærisk videnskabsmand Feng He og Oregon State Universitys Peter Clark, som ser tilbage på de sidste to tidsperioder, hvor planeten gik over fra en istidstilstand, når iskapper dækkede store skår af kloden, ind i en mellemistid, som den vi er i nu.

Målet med undersøgelsen, Han siger, var at forstå bedre, hvad der bidrager til stigende havniveauer. Dette har udfordret forskere på grund af den store usikkerhed, der er forbundet med at forstå bidragene fra smeltningen af ​​de grønlandske og antarktiske indlandsis.

"I bund og grund, vi ved bare ikke hvor hurtigt de smelter, om den marine-baserede Antarktis iskappe vil kollapse, eller hvor hurtigt det vil ske - uanset om det er 100 år eller 1, 000 år, " siger han, lektor i Center for Climatic Research ved Nelson Institute for Environmental Studies. "Inden 2200, der er en mulighed for 7,5 meter havniveaustigning, når der tages højde for ustabiliteten i den vestlige og østlige antarktiske iskappe."

Samlet set, undersøgelsen viste, at opvarmning under overfladen af ​​planetens oceaner er en væsentlig bidragyder til iskappens smeltning, især i Antarktis, hvor en stor del af indlandsisen findes under vandet.

Under de sidste to overgange fra glaciale til mellemistider, at opvarmningen stort set var drevet af afbrydelsen af ​​en proces kendt som Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), beslægtet med et oceanisk transportbånd, der fører varmt vand mod nord og koldt vand mod syd.

Opvarmning under overfladen, også omtalt som oceanisk forcering, var sandsynligvis ansvarlig for sammenbruddet af den vestlige antarktiske indlandsis under Jordens sidste mellemistid, der går tilbage 125, 000 år, hvilket førte til tre meters havstigning. Samlet set, havene steg med op til ni meter, eller næsten 30 fod, i den sidste mellemistid.

"Selv lige nu, observationer viser, at 50 procent af massetabet fra isarket fra Antarktis stammer fra havets underjordiske tvang, " siger han.

Undersøgelsen tog en modelleringsmetode for at indsamle de bedste skøn over de planetariske påvirkninger, der ligger til grund for is- og indlandssmeltning samt stigning i havniveau, herunder drivhusgaskoncentrationer, globale temperaturer, og underjordiske havtemperaturer.

Ved at bruge Community Climate System Model version 3 fra National Center for Atmospheric Research, forskerholdet kørte simuleringer i mere end 25, 000 modelår ved hjælp af forhold og klimarekonstruktioner antaget fra data indsamlet rundt om i verden.

Det inkluderer drivhusgasser målt i dybe iskerner, havniveau indikatorer i koraller, og huletræk kaldet speleothems. Simuleringerne omfattede også planetens position i forhold til solen, indlandsdata og ændringer i varmetransport forbundet med ændringer i AMOC.

Undersøgelsen viste, at AMOC blev reduceret i et enkelt trin ved overgangen til den sidste mellemistid i ca. 000 år. Under overgangen til den nuværende mellemistid, Holocæn, AMOC-reduktionen varede kun omkring to tredjedele så længe og forekom i to trin.

Under begge overgange, imidlertid, AMOC-reduktion forårsagede underjordisk opvarmning i hele Atlanterhavsbassinet, der stemmer overens med observerede data. Reduktionen resulterede i mere havis i Nordatlanten og reduktion af havkonvektion. Begge disse reducerer varmetabet fra overfladehavet, opvarmning af undergrunden, svarende til den måde, hvorpå vintersne hjælper med at isolere jorden nedenunder.

"Selvom vi længe har vidst, at havniveauet steg i denne sidste varme periode, denne undersøgelse hjælper os med at identificere hvorfor og hvordan det skete, " siger Andrea Dutton, undersøg medforfatter, professor i geovidenskab ved UW-Madison, og en nuværende Fulbright-forsker ved Antarctic Research Center i New Zealand. "I særdeleshed, dette nye arbejde peger på betydningen af ​​opvarmning af havet ved destabilisering af marine-baserede indlandsis. "

I USA, fire ud af 10 mennesker bor i folkerige kystområder, gør dem sårbare over for virkningerne af stigende hav. Halvfjerds procent af verdens største byer ligger nær en kyst.

Globalt set inden 2010, havene var allerede steget omkring 10 tommer over deres gennemsnitlige niveau i førindustriel tid. Ifølge National Oceanic and Atmospheric Administration, i 2014 steg de med en stigende hastighed på cirka en ottendedel tomme hvert år.

Også i 2014 globale temperaturer var steget med 1 grad Celsius (1,8 grader Fahrenheit) i forhold til præindustrielle forhold, repræsenterer den samme mængde opvarmning, som førte til havniveaustigning i den sidste mellemistid.

"Dette er virkelig skræmmende, for i det mindste på papiret, den viser, at seks til ni meters havstigning kan forekomme med den samme mængde af global opvarmning, der sker lige nu, " siger han.

"Det antarktiske indlandsis er meget modtageligt for opvarmning fra havet, så hvis vi vil reducere usikkerheden om havniveaustigningen fra Antarktis, er vi nødt til at overvåge, hvor underjordisk opvarmning vil finde sted, med mere udvikling af indlandsismodeller, "Han siger." Havstigningen er den største trussel om global opvarmning. "