Hvor tæt er det vestantarktiske isark til et tippunkt?

Hvor tæt er det vestantarktiske isark til et tippunkt?Pine Island Glacier ishylde klynge. Kredit: NASA Image Collection / Alamy Stock Photo.

Mellem dens øst- og vestisplader og dens halvø har Antarktis nok is til at hæve den globale havniveau ved omkring 60 m.

Den vestantarktiske isplade (WAIS) er en relativt lille del, der indeholder en ismængde svarende til 3.3m af havets stigning. Alligevel sidder det meste af det i en usikker position og betragtes som "teoretisk ustabil".

Som et resultat menes, hvordan WAIS vil ændre sig som svar på menneskelig forårsaget opvarmning generelt anses for at være den største kilde til usikkerhed til langtidsfremskrivninger på havoverfladen.

Det mest presserende aspekt af denne usikkerhed er at forstå, om ustabilitetstærsklerne for is er overskredet, om den tilbagetog, vi nu måler, er bestemt til at fortsætte, og om is, der ser ud til at være uændret i dag, vil forblive sådan i fremtiden.

Den seneste forskning siger, at tærsklen for irreversibelt tab af WAIS sandsynligvis ligger mellem 1.5C og 2C for den globale gennemsnitlige opvarmning over det præindustrielle niveau. Med opvarmning allerede kl omkring 1.1C og Paris-aftalen med det formål at begrænse opvarmningen til 1.5 ° C eller "godt under 2 ° C" er marginalerne for at undgå denne tærskel faktisk fine.

Marineisen

Ifølge de seneste særlig rapport om havet og kryosfæren (SROCC) af Mellemstatslige Panel om Klimaændringer (IPCC) er der to hovedkontroller for, hvor meget den globale havstand vil stige i dette århundrede: fremtidige menneskeskabte drivhusgasemissioner, og hvordan opvarmning påvirker den antarktiske isplade. IPCC siger:

"Efter 2050 stiger usikkerheden i klimaforandringer induceret spejlreflekskamera [havniveaustigning] væsentligt på grund af usikkerhed i emissionsscenarier og de tilhørende klimaændringer og antarktisisenes reaktion i en varmere verden."

Bekymringen omkring WAIS's sårbarhed ligger hovedsageligt i noget, der kaldes “marine isark ustabilitet”(MISI) -“ marine ”, fordi isfladen er under havoverfladen og“ ustabilitet ”for det faktum, at retræten, når den først starter, er selvbærende.

Isplader kan betragtes som enorme ferskvandsmagasiner. Sne ophobes i det kolde indre, komprimeres langsomt for at blive en isisen og begynder derefter at flyde som en meget tyk væske tilbage mod havet.

Nogle steder når isen kysten og flyder på havoverfladen og danner en ishylde. Grænsen mellem is, der hviler på landoverfladen (eller havbunden i tilfælde af en marin isplade) kaldes ”jordforbindelse”. Jordingslinjen er det sted, hvor vand, der opbevares i isfladen, vender tilbage til havet. Og når den bevæger sig udad, siger vi, at ispladen har en positiv "massebalance" - det vil sige, den vinder mere ismasse, end den mister tilbage til havet.

Men når jordforbindelseslinjen trækker sig tilbage, er balancen negativ. En negativ isarkebalance betyder et positivt bidrag til havet og dermed til den globale havniveau.

ustabilitet

Dette grundlæggende billede af isarkemasse er alt hvad du behøver for at forstå, hvorfor glaciologer er bekymrede over MISI.

Ændringer af ishylden på den flydende side af jordforbindelseslinien - som f.eks. Udtynding - kan få is på den jordede side til at løfte væk fra havbunden. Når denne is flyder, vil jordforbindelseslinien trække sig tilbage. Da isen flyder hurtigere, når den flyder, end den gør, når den er jordet, vil hastigheden af ​​isstrømning nær jordforbindelseslinjen stige. Strækning forårsaget af den hurtigere strømning bliver en ny kilde til udtynding nær jordforbindelse.

Dette er illustreret i figuren herunder. Efterhånden som den nyligt flydende is flyder og tyndes hurtigere, kan den få mere is til at løfte af og svæve, hvilket fører til jordforbindelseslinjen tilbage.

Derudover har de områder af ispladen, der risikerer MISI, en omvendt eller "retrograd" gradient, hvilket betyder, at den bliver dybere længere inde i landet. Idet jordforbindelseslinien trækker sig yderligere ned i tykkere dele af isarket, fremskyndes strømmen, hvilket øger istabet yderligere. Den omvendte gradient gør denne proces selvbærende som en positiv feedback-loop - det er dette, der gør MISI til en ustabilitet.

Illustration af Marine Ice Sheet Instability eller MISI. Udtynding af den forstærkende ishylde fører til acceleration af isarkstrømmen og udtynding af den marinterminerede ismargen. Fordi grundfjeld under ispladen skråner mod isarkens indre, forårsager udtynding af isen tilbagetrækning af grundlinjen efterfulgt af en stigning i den nedadgående isflux, yderligere udtynding af ismargenen og yderligere tilbagetrækning af jordingslinjen. Kredit: IPCC SROCC (2019) Fig CB8.1a Illustration af Marine Ice Sheet Instability eller MISI. Udtynding af den forstærkende ishylde fører til acceleration af isarkstrømmen og udtynding af den marinterminerede ismargen. Fordi grundfjeld under ispladen skråner mod isarkens indre, forårsager udtynding af isen tilbagetrækning af grundlinjen efterfulgt af en stigning i den nedadgående isflux, yderligere udtynding af ismargenen og yderligere tilbagetrækning af jordingslinjen. Kredit: IPCC SROCC (2019) Fig. CB8.1a

Det er endnu ikke klart, om MISI-tærsklen er overskredet overalt i Antarktis. Vi ved, at jordforbindelseslinjer trækker sig langs Amundsenhavskysten - mest spektakulært på Thwaites-gletsjeren. Og driveren for tilbagetoget ser ud til at være relativt varmt havvand - ca. 2C varmere end det historiske gennemsnit - flyder mod jordforbindelseslinjen og forårsager stærkere end normalt smeltning.

klimakrise, der vælter ponter 2 22 1

Hvis ustabiliteten ikke er startet, og hvis havopvarmningen stopper, bør jordforbindelseslinien finde et nyt balancepunkt på et nyt sted. Men hvis det er startet, vil retræten fortsætte, uanset hvad der sker dernæst.

Hurtigere strømning

Selv hvis tærsklen er blevet krydset - eller endda hvis den krydses i fremtiden - kan tilbagetoget fortsætte i forskellige hastigheder afhængigt af hvor hårdt vi "pressede", da det startede.

Sådan fungerer det. Instabiliteten afhænger af en balance mellem kræfter inden i islaget. En kraft på grund af tyngdekraften får isen til at flyde med en hastighed, der til dels afhænger af dens tykkelse og dens overfladehældning.

En større smeltehastighed på den flydende side og hurtigere strømning over jordforbindelseslinien trækker isens overflade hurtigere ned end mindre hastigheder. Den hurtigere nedtrapning genererer en stejlere overfladehældning og dermed hurtigere strømning og hurtigere tilbagetrækning.

A modelleringsundersøgelse af denne feedback, der blev offentliggjort sidste år, fandt, at når MISI startede med et større skub (en større smeltehastighed), gik det hurtigere, end da det startede med et mindre skub, selv efter at den ekstra smeltning var fjernet.

Dette betyder, at selv hvis MISI påberåbes, vil nedskæring af globale emissioner og forsinke opvarmning give mere tid til at blive klar til dens konsekvenser.

Isklipper

Der ser ud til at være en anden kilde til ustabilitet for marine isark - en, der kommer i spil, hvis ishylderne går helt tabt.

Nogle af de mest spektakulære billeder af gletsjerskift er af isbjerge kælvning - med andre ord, afbrydelse - fra de stærkt brækkede fronter af havterminerende gletsjere.

Denne kalvning er forårsaget af smeltning af ishyldens underside samt "hydro-frakturering”- hvor smeltevand, der dannes på overfladen af ​​ishylden, siver ned i isen og forårsager revner - eller en kombination af de to.

Hvor hurtigt kalving sker, afhænger af højden af ​​isklippefladen over vandlinjen - jo højere klippen står over vandet, jo større er kalvingshastigheden.

Som det er tilfældet for MISI, betyder den faldende gradient af bundbund under WAIS, at når isklippen trækker sig ned i tykkere is, vil den fortsætte med at udsætte en stadig højere klippe for havet, og kalvningshastigheden skal stige.

Denne proces, illustreret nedenfor, kaldes ”marine isklippeinstabilitet” (MICI). Teorien antyder, at hvor gletsjerfladen overstiger omkring 100 m over havoverfladen, vil klippen være for høj til at understøtte sin egen vægt. Det vil derfor uundgåeligt kollapse og udsætte en lignende høj klippeflade bag sig, som også vil kollapse. Og så videre.

IPCC's SROCC siger, at ”Thwaites Glacier er særlig vigtig, fordi den strækker sig ind i det indre af WAIS, hvor sengen steder> 2000 m under havets overflade”. (Selvom SROCC også bemærker, at mens MISI kræver, at der sker en tilbagegående hældning, kan MICI endda ske på en flad eller søhældt seng.)

Denne for nylig identificerede proces er ikke så godt undersøgt som MISI, men dette vil helt sikkert ændre sig i de kommende år, da forskere fortsætter med at observere hurtigt skiftende systemer som Thwaites Glacier.

Illustration af Marine Ice Cliff Instability. Hvis klippen er høj nok (mindst ~ 800 m af den totale istykkelse, eller ca. 100 m is over vandlinjen), overstiger spændingerne ved klippefladen isens styrke, og klippen svigter strukturelt i gentagne kalvingsbegivenheder. Kredit: IPCC SROCC (2019) Fig CB8.1b Illustration af Marine Ice Cliff Instability. Hvis klippen er høj nok (mindst ~ 800 m af den totale istykkelse, eller ca. 100 m is over vandlinjen), overstiger spændingerne ved klippefladen isens styrke, og klippen svigter strukturelt i gentagne kalvingsbegivenheder. Kredit: IPCC SROCC (2019) Fig. CB8.1b

A Natur undersøgelse i MICI i 2016 konkluderede, at Antarktis "har potentialet til at bidrage med mere end en meter havstigning med 2100 og mere end 15 meter med 2500". Nyere forskning konkluderede, at dette sandsynligvis vil være en overvurdering, men bemærkede, at det endnu ikke er klart, hvilken rolle MICI kunne spille dette århundrede. En anden undersøgelse har også antydet, at hurtigt tab af is gennem MICI kan mindskes ved et langsommere tab af ishylderne, der holder gletsjlerne tilbage.

Tærskel tæt

Sent sidste år a stort team af modellerere vurderede forskellige undersøgelser af isarkens reaktion på Paris klimamål for at holde den globale gennemsnitlige opvarmning "godt under" 2C.

Modellerne peger alle i samme retning. Nemlig at tærsklen for irreversibelt istab i både den grønlandske isplade og WAIS ligger et sted mellem 1.5C og 2C global gennemsnitlig opvarmning. Og vi er allerede kl lidt mere end 1C opvarmning lige nu.

Dette 1.5-2C vindue er nøglen til ”overlevelse af antarktiske ishylder”, forklares i gennemgangspapiret, og dermed deres ”buttressing” -effekt på gletsjere, de holder tilbage.

Ordliste: RCP2.6: RCP'erne (repræsentative koncentrationsveje) er scenarier for fremtidige koncentrationer af drivhusgasser og andre kræfter. RCP2.6 (også undertiden benævnt "RCP3-PD") er et "peak and tilbagegang" -scenarie, hvor streng begrænsning.

En anden tærskel kan ligge mellem 2C og 2.7C, tilføjede forfatterne. At nå dette niveau af global temperaturstigning kunne udløse "aktivering af flere større systemer, såsom Ross og Ronne-Filchner dræningsbassiner, og indtræden af ​​meget større SLR-bidrag". 

Ross og Ronne-Filchner er de to største ishylder i Antarktis. Disse kunne reduceres betydeligt "inden for 100–300 år", en anden undersøgelse siger i scenarier, hvor de globale emissioner overstiger RCP2.6-scenarie. Denne emissionstrog anses generelt for at være i overensstemmelse med at begrænse opvarmningen til 2C.

Disse konklusioner indebærer, at forebyggelse af et betydeligt tab af antarktisis afhænger af at begrænse de globale emissioner til - eller under - RCP2.6. Som papiret konkluderer: ”At krydse disse tærskler indebærer forpligtelse til store isarkændringer og spejlrefleks, som kan tage tusinder af år at blive fuldt ud realiseret og være irreversible på længere tidsrum.”

Om forfatteren

Prof Christina Hulbe, geofysiker i National School of Surveying ved University of Otago i New Zealand.

Denne artikel blev oprindeligt vist på Carbon Brief

Relaterede bøger

Klimaændringer: Hvad alle har brug for at vide

af Joseph Romm
0190866101Den væsentligste grundmand til, hvad der vil være det afgørende spørgsmål i vores tid, Klimaændringer: Hvad alle har brug for at vide® er et klart øje overblik over videnskaben, konflikterne og implikationerne af vores opvarmende planet. Fra Joseph Romm, Chief Science Advisor for National Geographic's År med at leve farligt -serien og en af ​​Rolling Stone's "100 mennesker, der skifter Amerika," Climate Change tilbyder brugervenlige, videnskabeligt strenge svar på de mest vanskelige (og ofte politiserede) spørgsmål omkring, hvad klimatolog Lonnie Thompson har betragtet som "en klar og nuværende fare for civilisationen." Fås på Amazon

Klimaændringer: Videnskaben om global opvarmning og vores energi fremtid 2. udgave Udgave

af Jason Smerdon
0231172834Denne anden udgave af Climate Change er en tilgængelig og omfattende guide til videnskaben bag global opvarmning. Smukt illustreret er teksten rettet mod studerende på forskellige niveauer. Edmond A. Mathez og Jason E. Smerdon giver en bred, informativ introduktion til videnskaben, der ligger til grund for vores forståelse af klimasystemet og virkningerne af menneskelig aktivitet på opvarmningen af ​​vores planet. Mathez og Smerdon beskriver de roller, som atmosfæren og havet leg i vores klima, introducer begrebet strålingsbalance og forklar klimaændringer, der skete i fortiden. De detaljerer også de menneskelige aktiviteter, der har indflydelse på klimaet, såsom drivhusgas- og aerosolemissioner og afskovning, samt virkningerne af naturfænomener.  Fås på Amazon

Videnskaben om klimaforandringer: et praktisk kursus

af Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XVidenskaben om klimaændringer: Et hands-on-kursus bruger tekst og atten praktiske aktiviteter at forklare og lære videnskaben om global opvarmning og klimaændringer, hvordan mennesker er ansvarlige, og hvad der kan gøres for at bremse eller stoppe frekvensen for global opvarmning og klimaændringer. Denne bog er en komplet, omfattende guide til et væsentligt miljøemne. Emner, der er dækket af denne bog, inkluderer: hvordan molekyler overfører energi fra solen til at varme atmosfæren, drivhusgasser, drivhuseffekten, global opvarmning, den industrielle revolution, forbrændingsreaktionen, feedback-løkker, forholdet mellem vejr og klima, klimaændringer, kulstofdræn, udryddelse, kulstofaftryk, genbrug og alternativ energi. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook ikontwitter-ikonyoutube-ikoninstagram ikonpintrest ikonrss ikon

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigration er begyndt
Den store klimamigration er begyndt
by Super Bruger
Klimakrisen tvinger tusinder over hele verden til at flygte, da deres hjem bliver stadig mere ubeboelige.
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
by Alan N Williams et al
Den seneste rapport fra det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) siger, at uden et væsentligt fald ...
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
by Toby Tyrrell
Det tog udvikling 3 eller 4 milliarder år at producere Homo sapiens. Hvis klimaet havde svigtet helt en gang i det ...
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
by Brice Rea
Slutningen af ​​den sidste istid, omkring 12,000 år siden, var præget af en sidste kold fase kaldet de Yngre Dryas ...
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Forestil dig, at du er ved kysten og ser ud til havet. Foran dig ligger 100 meter golde sand, der ligner en…
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære meget om klimaforandringer fra Venus, vores søsterplanet. Venus har i øjeblikket en overfladetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
De fem klimatro: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
by John Cook
Denne video er et nedbrudskurs i misinformation om klimaet, der opsummerer de vigtigste argumenter, der bruges til at rejse tvivl om virkeligheden ...
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i det arktiske hav til et lavt punkt i midten af ​​september. I år måler den kun 1.44 ...

SENESTE ARTIKLER

grøn energi2 3
Fire grønne brintmuligheder for Midtvesten
by Christian Tae
For at afværge en klimakrise bliver Midtvesten ligesom resten af ​​landet nødt til at dekarbonisere sin økonomi fuldt ud ved at...
ug83qrfw
Større barriere for efterspørgselsrespons skal ophøre
by John Moore, On Earth
Hvis føderale tilsynsmyndigheder gør det rigtige, kan elkunder i hele Midtvesten snart være i stand til at tjene penge, mens...
træer at plante til klima2
Plant disse træer for at forbedre bylivet
by Mike Williams-Rice
En ny undersøgelse fastslår levende egetræer og amerikanske plataner som mestre blandt 17 "supertræer", der vil hjælpe med at gøre byer...
nordhavets havbund
Hvorfor vi skal forstå havbundens geologi for at udnytte vindene
by Natasha Barlow, lektor i kvartær miljøændring, University of Leeds
For ethvert land, der er velsignet med nem adgang til det lavvandede og blæsende Nordsø, vil havvind være nøglen til at møde net...
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
by Bart Johnson, professor i landskabsarkitektur, University of Oregon
En løbeild, der brænder i varme, tørre bjergskove, fejede gennem Gold Rush -byen Greenville, Californien, den 4. august…
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
by Alvin Lin
På Leader's Climate Summit i april lovede Xi Jinping, at Kina "strengt vil kontrollere kulkraft ...
Blåt vand omgivet af dødt hvidt græs
Kort sporer 30 års ekstrem snesmeltning i hele USA
by Mikayla Mace-Arizona
Et nyt kort over ekstreme snesmeltingshændelser i løbet af de sidste 30 år tydeliggør de processer, der driver hurtig smeltning.
Et fly taber rød brandhæmmende til en skovbrand, da brandmænd parkeret langs en vej ser op i den orange himmel
Modellen forudsiger 10-års udbrud af brande, derefter gradvis tilbagegang
by Hannah Hickey-U. Washington
Et kig på den langsigtede fremtid for naturbrande forudsiger en indledende cirka ti år lang eksplosion af naturbrandaktiviteter, ...

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

Nye holdninger - nye muligheder

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Marked
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf-publikationer. Alle rettigheder forbeholdes.