Stigende arktisk ferskvand er drevet af klimaændringer

Ny, første af slagsen forskning fra CU Boulder viser, at klimaændringer driver stigende mængder ferskvand i Ishavet. Inden for de næste årtier, dette vil føre til øget ferskvand, der bevæger sig ind i det nordlige Atlanterhav, som kan forstyrre havstrømme og påvirke temperaturerne i Nordeuropa.

Papiret, offentliggjort 27. juli 2020 i Geofysiske forskningsbreve , undersøgte den uforklarlige stigning i arktisk ferskvand i løbet af de sidste to årtier, og hvad disse tendenser kan betyde for fremtiden.

"Vi hører meget om ændringer i Arktis med hensyn til temperatur, hvordan økosystemer og dyr vil blive påvirket, "sagde Rory Laiho, medforfatter og ph.d.-studerende i atmosfæriske og oceaniske videnskaber. "Men denne særlige undersøgelse giver et ekstra perspektiv på, hvad der sker fysisk med selve havet, som derefter kan have vigtige konsekvenser for havcirkulation og klima. "

Siden 1990'erne har Det Arktiske Ocean har oplevet en stigning på 10% i sit ferskvand. Det er 2, 400 kubikmil (10, 000 kubik kilometer), den samme mængde, det ville tage at dække hele USA med 3 fod vand.

Saltindholdet i havet er ikke det samme overalt, og Ishavets overfladevand er allerede noget af det friskeste i verden på grund af store mængder flodafstrømning.

Dette ferskvand er det, der gør havis mulig:det holder koldt vand ved overfladen, i stedet for at lade denne tættere væske synke under mindre tæt, varmt vand. På denne måde, Det Arktiske Ocean er meget anderledes end andre oceaner. Men efterhånden som mere ferskvand forlader Arktis, den samme stabiliseringsmekanisme kan forstyrre havstrømmene i Nordatlanten, der modererer vintertemperaturerne i Europa.

Sådanne afbrydelser er sket før, under "store saltholdighedsanomalier" i 1970'erne og 80'erne. Men det var midlertidige begivenheder. Hvis for meget koldt ferskvand fra Arktis løbende strømmer ind i Nordatlanten, havomsætningen kunne blive forstyrret mere permanent.

Ironisk, dette ville afbøde virkningerne af den globale opvarmning om vinteren i Nordeuropa et stykke tid. Men at forstyrre havstrømmene kan have negative virkninger for klimaet på lang sigt og for Nordatlantens økosystemer.

Et signal i støjen

Forskningens hovedopgave for Alexandra Jahn, hovedforfatter af det nye studie og adjunkt i Institut for Atmosfæriske og Oceaniske Videnskaber og Institut for Arktisk og Alpint Forskning, og hendes kandidatstuderende, Laiho, skulle skelne mellem naturlige variationskredsløb i arktiske ferskvandsmængder og klimaforandringernes indvirkning. De undersøgte resultaterne fra et ensemble af modeller kørt fra 1920 til 2100.

"Når vi ser på alle simuleringerne sammen, vi kan se, om de alle gør det samme. Hvis så, så skyldes det et tvunget svar, "sagde Jahn." Hvis disse ændringer er store nok, så de ikke kunne forekomme uden at øge drivhusgasserne i modelsimuleringerne, det er det, vi kalder fremkomsten af ​​et klart klimaændringssignal. Og her ser vi så klare klimaændringssignaler for det arktiske ferskvand i løbet af det nuværende årti. "

Deres resultater viste, at Nares Strait, som løber mellem Grønland og Canada og er den nordligste port mellem Arktis og de mere sydlige oceaner - vil være det første sted at se en stigning i ferskvandseksporten, der kan tilskrives klimaændringer i det næste årti. Andre stræder længere mod syd og øst, herunder Davis- og Fram -strædet, vil være ved siden af ​​for at vise dette signal.

Forskerne kørte også modellerne gennem forskellige emissionsscenarier for at se, om disse ændringer vil blive påvirket af menneskers emissionsvalg i de næste par årtier. De kiggede på scenariet "business as usual" (over 4 grader Celsius opvarmning i slutningen af ​​århundredet) og hvad der ville ske, hvis mennesker begrænsede opvarmningen til 2 grader Celsius, den øvre ende af IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) mål for dette århundrede.

De fandt ud af, at ændringen i ferskvand i Ishavet og mængderne, der bevæger sig gennem de nordlige stræder, var upåvirket, da de vil blive udsat for en stigning i ferskvand før 2040'erne - og de beslutninger, der er truffet globalt i de næste årtier, vil ikke påvirke dem, da disse klimatiske ændringer allerede er i gang. Men i anden halvdel af dette århundrede, de to scenarier divergerede, og stigninger i ferskvandsmængder blev set flere steder i scenariet med høj opvarmning end i scenariet med lav opvarmning.

"Det, dette arbejde viser os, er, at vi sandsynligvis allerede oplever den første af disse ændringer, vi kan bare ikke se det fra de direkte observationer endnu, "Sagde Jahn.

Alt vand fra Ishavet ender til sidst i Nordatlanten. Men timing er alt. At kunne forudsige tidspunktet for fremkomsten af ​​klimaændringssignaler vil give forskere mulighed for at overvåge kommende ændringer i realtid, og bedre forstå, hvordan ændringer i Ishavet kan påvirke klimaet verden over.

"Det fylder et hul i vores nuværende forståelse, og hjælper os med at stille nye spørgsmål om, hvad der fysisk sker i Arktis, "sagde Jahn.