Stadig mere mobil havis risikerer at forurene arktiske naboer

Havisens bevægelse mellem arktiske lande forventes at stige markant i dette århundrede, øger risikoen for mere udbredt transport af forurenende stoffer som mikroplastik og olie, ifølge ny forskning fra CU Boulder.

Undersøgelsen i American Geophysical Union journal Jordens fremtid forudsiger, at i midten af ​​århundredet, den gennemsnitlige tid, det tager for havisen at rejse fra en region til en anden, vil falde med mere end det halve, og mængden af ​​havis udvekslet mellem arktiske lande som Rusland, Norge, Canada og USA vil mere end tredobles.

Øget interesse for off-shore arktisk udvikling, samt skibsfart gennem det centrale arktiske hav, kan øge mængden af ​​forurenende stoffer i arktiske farvande. Og forurenende stoffer i frossen is kan rejse meget længere end dem i åbent vand, der bevæges af havstrømme.

"Det betyder, at der er et øget potentiale for havis til hurtigt at transportere alle slags materialer med sig, fra alger til olie, " sagde Patricia DeRepentigny, ph.d.-kandidat i Institut for Atmosfæriske og Oceaniske Videnskaber. "Det er vigtigt at overveje, når man sammensætter internationale love for at regulere, hvad der sker i Arktis."

Historisk set, flydende masser af arktisk havis kan overleve i op til 10 år:opbygning af lag, varer gennem hver sommer og bevæger sig ikke særlig langt i løbet af et givet år. Når klimaet opvarmes, imidlertid, det mønster har ændret sig.

Mens samlet set, havisen er ved at blive tyndere – og smelter helt hen over store områder om sommeren – arealet af ny is dannet om vinteren er faktisk stigende, især langs den russiske kystlinje og snart i det centrale Arktiske Ocean. Denne tyndere is kan bevæge sig hurtigere i det stadig mere åbne vand i Arktis, leverer de partikler og forurenende stoffer, det transporterer, til vande i nabostater.

"Is bevæger sig hurtigere, men når klimaet opvarmes, den har ikke så meget tid som før til at rejse, før den smelter, " sagde DeRepentigny. "På grund af det, vi ser virkelig, at det er de regioner, der ligger direkte nedstrøms for hvert lands farvande, der bliver mest berørt."

Forskellige emissionsscenarier

I en tidligere undersøgelse, DeRepentigny og hendes kolleger undersøgte bevægelsen af ​​arktisk havis fra den instrumentelle rekord, der startede i 1979, da de første kontinuerlige satellitobservationer begyndte. Denne undersøgelse var den første til at dokumentere en stigning i mængden af ​​havis, der blev transporteret fra en region til en anden i løbet af de sidste fire årtier.

"Det var virkelig øjenåbning, "sagde DeRepentigny." Opfølgningsspørgsmålet var så:Hvordan kommer det til at spille ud i fremtiden? Det åbnede en rigtig stor kasse med nye spørgsmål."

Så forskerne brugte en global klimamodel, sammen med Sea Ice Tracking Utility (SITU) - som DeRepentigny var med til at udvikle - til at spore havis fra hvor den dannes til hvor den i sidste ende smelter i løbet af det 21. århundrede.

Forskerne overvejede to forskellige emissionsscenarier:det mere ekstreme "business as usual"-scenarie, som forudsiger en opvarmning på 4 til 5 grader Celsius i 2100, og et opvarmningsscenarie begrænset til 2 grader Celsius, inspireret af Parisaftalen. De modellerede derefter, hvordan havisen vil opføre sig i begge disse scenarier i midten og slutningen af ​​århundredet.

I tre af disse fire situationer – inklusive begge forudsigelser fra midten af ​​århundredet – steg bevægelsen af ​​havis mellem arktiske lande.

Men i scenariet med høje emissioner i slutningen af ​​århundredet, de fandt ud af, at lande kunne ende med at håndtere deres egen is og dens forurenende stoffer, end is fra deres naboer. Dette skyldes, at med 4 graders eller mere opvarmning i 2100, størstedelen af ​​havis, der fryser om vinteren, vil smelte hvert forår i den samme region, hvor den blev dannet.

Rusland og det centrale arktiske område

Ruslands eksklusive økonomiske zone og det centrale Arktiske Ocean er to steder, hvor forskerne forventer, at der vil dannes mere is, bliver store "eksportører" af is til andre områder i Arktis.

En eksklusiv økonomisk zone (EEZ) er et område, der strækker sig 200 sømil fra kysten, over hvilke en stat har særlige rettigheder med hensyn til fiskeri, Forsendelse, og industrielle aktiviteter som offshore olieboring. Fem lande har eksklusive økonomiske zoner i det arktiske hav:Canada, De Forenede Stater, Rusland, Norge og Danmark (Grønland).

DeRepentigny og hendes kolleger fandt ud af, at mængden af ​​is fra Rusland, der derefter smelter i en anden eksklusiv økonomisk zone, fordobles i midten af ​​århundredet.

Imidlertid, det centrale Arktis midt i Ishavet er et sted, hvor intet land har eksklusive økonomiske rettigheder. På grund af at det arktiske hav er mere isfrit om sommeren, dette vil blive en attraktiv sejlrute – især fordi skibe ikke behøver at få tilladelse fra et andet land for at rejse igennem den.

"Det har flere konsekvenser, " sagde DeRepentigny. "Hvem er ansvarlig for forurenende stoffer og materialer, der smelter i det centrale Arktis eller bliver eksporteret ud af det centrale Arktis til forskellige lande? Det er ikke længere kun et nationalt spørgsmål."