Udbredt kollaps af isen i Vestantarktis kan undgås, hvis vi holder den globale opvarmning under 2C

Stigende hav gør allerede stormskader dyrere, øger virkningen på omkring 700 millioner mennesker, der bor i lavtliggende kystområder med risiko for oversvømmelse.

Forskere forventer, at havstigningen vil forværre skaderne fra stormfloder og kystoversvømmelser i de kommende årtier. Men det er svært at forudsige, hvor meget og hvor hurtigt havene vil stige i dette århundrede, hovedsageligt på grund af usikkerhed om, hvordan Antarktis iskappe vil opføre sig.

Det nylige mellemstatslige panel for klimaændringer (IPCC) fremskrivninger af Antarktis bidrag til stigning i havniveau viser betydelig overlapning mellem lav- og højemissionsscenarier.

Men i vores nye forskning, vi viser, at det udbredte sammenbrud af det vestantarktiske islag kan undgås, hvis vi kan holde den globale opvarmning under Paris -målet på 2 ℃.

I det vestlige Antarktis, indersiden af ​​indlandsisen ligger oven på grundfjeldet, der ligger godt under havets overflade. Når det sydlige hav varmes op, forskere er bekymrede over, at indlandsisen fortsætter med at trække sig tilbage, muligvis øge havniveauet med flere meter.

Hvornår og hvor hurtigt denne proces kan ske, afhænger af en række faktorer, der stadig er usikre.

Vores forskning kvantificerer disse usikkerheder bedre og viser, at de fulde virkninger af forskellige emissionskanaler på Antarktis måske ikke bliver klare før efter 2100. Men konsekvenserne af beslutninger, vi træffer i dette årti, vil kunne mærkes i århundreder.

En ny tilgang til at projektere ændringer i Antarktis

Forskere har brugt numeriske ismodeller i årtier for at forstå, hvordan islag udvikler sig under forskellige klimatilstande. Disse modeller er baseret på matematiske ligninger, der repræsenterer, hvordan iskapper flyder.

Men på trods af fremskridt med at kortlægge sengetopografien under isen, der er fortsat betydelig usikkerhed med hensyn til den interne isstruktur og betingelserne for grundfjeldet og sedimentet nedenfor. Begge påvirker isstrømmen.

Dette gør forudsigelser svære, fordi modellerne skal stole på en række antagelser, som påvirker, hvor følsom en modelleret iskappe er for et klima i forandring. I betragtning af antallet og kompleksiteten af ​​ligningerne, at køre ismodeller kan være tidskrævende, og det kan være umuligt fuldt ud at redegøre for al usikkerheden.

For at overvinde denne begrænsning, forskere rundt om i verden bruger nu ofte statistiske "emulatorer". Disse matematiske modeller kan trænes ved hjælp af resultater fra mere komplekse ismodeller og derefter bruges til at køre tusinder af alternative scenarier.

Brug af hundredvis af is-simuleringer som træningsdata, vi udviklede en sådan emulator til at projektere Antarktis bidrag til havniveau under en lang række emissionsscenarier. Vi kørte derefter titusinder af statistiske emuleringer for bedre at kvantificere usikkerhederne i indlandsets reaktion på opvarmning.

Lave emissioner forhindrer udtynding af ishylde

For at sikre, at vores fremskrivninger er realistiske, vi diskonterede enhver simulering, der ikke passede med satellitobservationer af antarktisk istab i løbet af de sidste fire årtier.

Vi overvejede et scenario med lav emission, hvor de globale kulstofemissioner hurtigt blev reduceret i løbet af de næste årtier, og et scenarie med store emissioner, hvor emissionerne blev ved med at stige til slutningen af ​​århundredet. Under begge scenarier, vi observerede fortsat istab i områder, der allerede tabte ismasse, såsom Amundsenhavsregionen i Vestantarktis.

For indlandsisen som helhed vi fandt ingen statistisk signifikant forskel mellem rækkevidden af ​​sandsynlige bidrag til stigning i havniveau i de to emissionsscenarier indtil år 2116. Imidlertid er stigningen i havniveauet mod slutningen af ​​dette århundrede under høje emissioner var det dobbelte af lavemissionsscenariet.

Ved 2300, under høje emissioner, den antarktiske indlandsis bidrog med mere end 1,5 mio. mere til det globale havniveau end i lavemissionsscenariet. Det skyldes, at det vestantarktiske islag kollapser.

Det tidligste advarselsskilt om en fremtid med et multi-meter Antarktis bidrag til stigning i havniveau er udbredt udtynding af Antarktis to største flydende ishylder, Ross og Ronne-Filchner.

Disse massive ishylder holder landbaseret is tilbage, men da de tyndes og bryder af, denne modstand svækkes. Den landbaserede is flyder lettere ud i havet, stigning af havets overflade.

I scenariet med høje emissioner denne udbredte isudtynding sker inden for de næste årtier. Men vigtigst af alt, disse ishylder viser ingen udtynding i et scenario med lav emission-det meste af det vestantarktiske islag forbliver intakt.

Planlægger vores fremtid

Målet med Parisaftalen er at holde varmen et godt stykke under 2 ℃. Men de nuværende globale regerings løfter forpligter os til 2,9 ℃ inden 2100. Baseret på vores emulatorfremskrivninger, vi mener, at disse løfter ville føre til et 50% højere (70 cm) bidrag til Antarktis til stigning i havniveauet i år 2300, end hvis opvarmningen forbliver ved eller under 2 ℃.

Men selvom vi opfylder Paris -målet, vi er allerede forpligtet til at stige havniveauet fra den antarktiske indlandsis, såvel som fra Grønland og bjerggletsjere rundt om i verden i århundreder eller årtusinder fremover.

Fortsat opvarmning vil også øge havniveauet, fordi varmere havvand udvider sig og mængden af ​​vand lagret på land (i jord, akviferer, vådområder, søer, og reservoirer) ændringer.

For at undgå de værste konsekvenser for kystsamfund rundt om i verden, planlæggere og beslutningstagere bliver nødt til at udvikle meningsfulde tilpasningsstrategier og afbødningsmuligheder for den fortsatte trussel om havstigning.

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