Oväntat svårt att förutspå framtida havsnivåer

Den friktion som uppstår mellan botten av en glaciär och landskapet under den har en avgörande roll för vad prognoserna för framtidens havsnivåer blir i glaciärmodeller använda av FN:s klimatpanel. Det visar en studie av norra Grönlands största glaciär Petermannglaciären, genomförd av glaciologer i Sverige och USA.

– Om vi väljer fel ekvation i modellen för hur grus och vatten påverkar isens hastighet kan det i prognosen i värsta fall motsvara en uppvärmning på flera grader, säger Henning Åkesson, ansvarig för studien och postdoktor vid Institutionen för geologiska vetenskaper och Bolincentret för klimatforskning vid Stockholms universitet.

Varje dag förlorar jordens glaciärer tillsammans med isarna på Grönland och Antarktis mer än 700 000 simbassänger med vatten. På grund av den globala uppvärmningen sker smältningen fortare än tidigare, och glaciärerna släpper ifrån sig fler isberg ut i havet. Hur fort det sker beror delvis på vad som finns under isen. Glaciärer glider mot havet ovanpå en berggrund som ofta täcks av sten, grus, sand, lera och vatten. Att undersöka landskapet under isen är komplicerat. Detta gäller i högsta grad också hur forskare sedan beskriver landskapet i de matematiska modeller som används av FN:s klimatpanel, för att göra prognoser av den framtida havsnivåhöjningen.

Petermann är en av få glaciärer på norra halvklotet som fortfarande har en istunga, en flytande förlängning av en inlandsis, något som annars mest finns i Antarktis. En sådan förlängning fungerar som en effektiv propp som bromsar upp isen längre inåt landet. Men istungan kan smältas bort underifrån om den exponeras för varmt vatten från det öppna havet. Det här sker både vid Antarktis och i många av Grönlands fjordar, bland annat vid Petermannfjorden.

– Petermann har förlorat 40 procent av sin istunga de senaste tio åren, och har nu bara en 45 kilometer lång istunga kvar. Vi upptäckte att istungan nu inte tål så mycket mer uppvärmning i havet innan den bryts upp. Detta skulle innebära att “proppen dras ur” och i så fall sannolikt starta glaciärens tillbakagång, säger Henning Åkesson.

Forskare trodde länge att jordens inlandsisar var sovande bjässar som förändras långsamt över tusentals år. Men för knappt 20 år sedan upptäcktes att många glaciärer på Grönland och Antarktis gled mot havet i en mycket snabbare fart än för några årtionden sedan. En utveckling som gör att havsnivån stiger fortare. En bred internationell forskningsinsats sattes igång för att reda ut vad som egentligen händer, vilket har lett till nya insikter om bland annat betydelsen av landskapet under isen, och hur ett varmare hav påverkar smältningen.

Polarområdena är kända för att vara svåra att studera på grund av havsis, isberg och hårt väder. Vad som finns under isen är speciellt besvärligt att kartlägga, eftersom landskapet ofta är täckt med en kilometer is ovanpå. Även i områden med känd topografi under isen är det knepigt att beskriva glaciärbottens fysiska egenskaper med matematiska ekvationer. I datamodeller formuleras ekvationer som bygger på fysikens grundlagar, för att beskriva hur grus, sand, stenar, bäckar och älvar under isen påverkar isens hastighet. De här ekvationerna är grundmuren i de modeller som används av FN:s klimatpanel för att beräkna hur snabbt glaciärer glider mot havet, och för att göra prognoser för hur fort havet stiger i ett framtida varmare klimat.

– Om “fel” ekvation för landskapet under isen används kan det i modellen alltså motsvara lika stor havsnivåhöjning som en uppvärmning på flera grader. I våra prognoser för Petermannglaciären stiger havet fyra gånger så mycket, eller minskas till en fjärdedel, beroende på hur vi matematiskt beskriver friktionen under isen. Vi vet fortfarande inte vilken ekvation eller prognos som är mest realistisk, men vår studie illustrerar att glaciärmodeller måste förfinas ytterligare för att vi ska kunna göra säkrare prognoser om framtida smältning och havsnivåhöjning, säger Henning Åkesson.

Kontakt:

Henning Åkesson
henning.akesson@geo.su.se
+47-46-345786