Grønland er på vej til at miste is hurtigere end i noget århundrede over 12 år, 000 år:studie

Hvis menneskelige samfund ikke bremser udledningen af ​​drivhusgasser kraftigt, Grønlands istabshastighed i dette århundrede vil sandsynligvis i høj grad overstige niveauet for ethvert århundrede i løbet af de sidste 12 år, 000 år, slutter en ny undersøgelse.

Forskningen vil blive offentliggjort den 30. september i tidsskriftet Natur . Undersøgelsen anvender ismodellering til at forstå fortiden, nutid og fremtid for Grønlands indlandsis. Forskere brugte nye, detaljerede rekonstruktioner af det gamle klima for at drive modellen, og validerede modellen mod virkelige målinger af indlandsets samtidige og gamle størrelse.

Fundene placerer iskappens moderne tilbagegang i historisk sammenhæng, fremhæver, hvor ekstreme og usædvanlige forventede tab i det 21. århundrede kunne være, siger forskere.

"I bund og grund, vi har ændret vores planet så meget, at islagets smeltningshastigheder i dette århundrede er på vej til at være større end noget, vi har set under isens naturlige variation i løbet af de sidste 12, 000 år. Vi blæser det ud af vandet, hvis vi ikke foretager alvorlige reduktioner af drivhusgasemissioner, "siger Jason Briner, Ph.d., professor i geologi ved universitetet ved Buffalo College of Arts and Sciences. Briner ledede samarbejdsundersøgelsen, koordinere forskernes arbejde fra flere discipliner og institutioner.

"Hvis verden går på en massiv energikost, på linje med et scenario, som det mellemstatslige panel for klimaændringer kalder RCP2.6, vores model forudsiger, at den grønlandske islags massetabshastighed i dette århundrede kun vil være lidt højere end noget, der har været oplevet i de sidste 12 år, 000 år, "Tilføjer Briner." Men, mere bekymrende, er, at under et højemissions-RCP8.5-scenario-det, Grønlands indlandske nu følger-kan massetabshastigheden være omkring fire gange de højeste værdier, der er oplevet under naturlig klimavariabilitet i løbet af de sidste 12, 000 år. "

Han og kolleger siger, at resultaterne gentager behovet for, at lande rundt om i verden nu griber ind for at reducere emissioner, bremse tilbagegangen af ​​iskapper, og dæmpe stigningen i havniveauet. Forskningen blev stort set finansieret af U.S.National Science Foundation.

Kombination af islagsmodellering med feltarbejde, virkelige observationer

Undersøgelsen samlede klimamodeller, iskerneforskere, fjernsensorer og paleoklimaforskere ved UB, NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL), University of Washington (UW), Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory (LDEO), University of California, Irvine (UCI) og andre institutioner.

Dette tværfaglige team brugte en state-of-the-art ismodel til at simulere ændringer i den sydvestlige del af Grønlands indlandsis, startende fra begyndelsen af ​​Holocæn -epoken omkring 12, 000 år siden og strækker sig 80 år frem til 2100.

Forskere testede modellens nøjagtighed ved at sammenligne resultaterne af modellens simuleringer med historisk bevis. De modellerede resultater matchede godt med data knyttet til faktiske målinger af indlandsisen foretaget af satellitter og luftundersøgelser i de seneste årtier, og med feltarbejde, der identificerer indlandsisens gamle grænser.

Selvom projektet fokuserede på det sydvestlige Grønland, forskning viser, at ændringer i hastighederne på istab der har en tendens til at svare tæt til ændringer på tværs af hele indlandsisen.

"Vi stolede på den samme ismodel for at simulere fortiden, nutiden og fremtiden, "siger medforfatter Jessica Badgeley, en ph.d. studerende ved UW Institut for Jord- og Rumvidenskab. "Dermed, vores sammenligninger af islagets masseændring gennem disse tidsperioder er internt konsistente, hvilket giver en robust sammenligning mellem tidligere og forventede ændringer i indlandsisen. "

"Vi har betydeligt forbedret vores forståelse af, hvor uregelmæssig fremtidig ændring af Grønland vil være, "siger medforfatter Joshua Cuzzone, Ph.d., en assisterende projektforsker ved UCI, der afsluttede meget af sit arbejde med undersøgelsen som postdoktor ved JPL og UCI. "Dette arbejde repræsenterer en massiv succes for tværfaglig videnskab og samarbejde, og repræsenterer en ramme for fremtidigt vellykket tværfagligt arbejde. "

Cuzzone og andre forskere ved UCI og JPL ledede ismodellering, udnytte kollegernes arbejde på UW, der brugte data fra iskerner til at oprette kort over temperaturer og nedbør i undersøgelsesområdet, der blev brugt til at køre ismodelsimuleringerne op til år 1850. Tidligere offentliggjorte klimadata blev brugt til at drive simuleringerne efter denne dato.

UB- og LDEO -forskere samarbejdede om feltarbejde, der hjalp med at validere modellen ved at identificere indlandsisets grænser i det sydvestlige Grønland for tusinder af år siden.

"Vi byggede en ekstremt detaljeret geologisk historie om, hvordan margenen for det sydvestlige grønlandske islag bevægede sig gennem tiden ved at måle beryllium-10 i kampesten, der ligger på moræner, "siger medforfatter Nicolás Young, Ph.d., lektor i forskning ved LDEO. "Moræner er store bunker af snavs, som du kan finde på landskabet, der markerer den tidligere kant af et islag eller en gletsjer. En beryllium-10-måling fortæller dig, hvor længe denne kampesten og moræn har siddet der, og fortæller dig derfor, hvornår indlandsisen var på det nøjagtige sted og aflejrede den kampesten.

"Overraskende, modellen gengav den geologiske rekonstruktion rigtig godt. Dette gav os tillid til, at indlandsisen fungerede godt og gav os meningsfulde resultater. Du kan modellere alt, hvad du vil, og din model vil altid spytte et svar ud, men vi har brug for en måde at afgøre, om modellen gør et godt stykke arbejde. "

En kontinuerlig tidslinje med ændringer af det grønlandske indlandsis

Undersøgelsen yder et vigtigt bidrag ved at skabe en tidslinje over fortiden, nutid og fremtid for Grønlands indlandsis, Siger Briner. Resultaterne er ædruelige.

"Vi har lange tidslinjer for temperaturændringer, fortid til nutid til fremtiden, der viser drivhusgassernes indflydelse på Jordens temperatur, "Siger Briner." Og nu, for første gang, vi har en lang tidslinje over virkningerne af den temperatur - i form af Grønlands isarksmeltning - fra fortid til nutid til fremtid. Og hvad det viser, er øjenåbnende. "

"Det er ingen hemmelighed, at Grønlands indlandsis er i hård form og taber is i stigende grad, "Young siger." Men hvis nogen vil stikke huller i det her, de kunne simpelthen spørge, 'hvordan ved du, at dette ikke bare er en del af indlandsisens naturlige variation?' Godt, hvad vores undersøgelse antyder er, at istabshastigheden i dette århundrede vil overstige istabshastigheden for ethvert enkelt århundrede i løbet af de sidste 12, 000 år. Jeg tror, ​​det er første gang, at den nuværende sundhed på Grønlands indlandsis robust er blevet placeret i en langsigtet kontekst. "

På trods af disse besnærende resultater, en vigtig afhentning fra modellens fremtidige fremskrivninger er, at det stadig er muligt for mennesker og lande rundt om i verden at gøre en vigtig forskel ved at reducere emissioner, Siger Briner. Modeller af RCP2.6 og RCP8.5 scenarier giver meget forskellige resultater, med scenarier med høj emission, der producerer massive fald i indlandsisenes helbred, og markant stigning i havniveauet.

"Vores resultater er endnu et vækkeopkald, især for lande som USA, "Briner siger." Amerikanerne bruger mere energi pr. Person end nogen anden nation i verden. Vores nation har produceret mere af CO ₂ der bor i atmosfæren i dag end noget andet land. Amerikanerne skal gå på en energikost. De mest velhavende amerikanere, der har det højeste energifodaftryk, har råd til at foretage livsstilsændringer, flyve mindre, installer solpaneler og kør et energieffektivt køretøj. "

"Denne undersøgelse viser, at fremtidigt istab sandsynligvis vil være større end noget, som isen oplevede i Holocæn-medmindre vi følger et kulstofemissionsscenario i fremtiden, "Siger Badgeley.