klima i det arktiske 6 15
Fritz POLKING/Gamma-Rapho via Getty Images

sænk farten af det sydlige Oceans cirkulation, et dramatisk fald i udbredelsen af ​​havisen , hidtil usete hedebølger rejser alle bekymringer om, at Antarktis kan nærme sig vendepunkter.

Er verden nu opvarmet med 1.2? over førindustrielle niveauer (defineret som gennemsnitstemperaturen mellem 1805 og 1900) og har oplevet 20 cm global havniveaustigning.

Markant højere havniveaustigning og hyppigere ekstreme klimahændelser vil ske, hvis vi overskrider Paris-aftalen mål at holde opvarmningen et godt stykke under 2?. I øjeblikket er vi på vej mod gennemsnittet global opvarmning på 3-4? inden 2100.

Selvom de seneste antarktiske ekstremer ikke nødvendigvis er vendepunkter, vil den igangværende opvarmning fremskynde istab og havopvarmning, og skubbe Antarktis mod tærskler, som, når de er krydset, ville føre til irreversible ændringer - med globale langsigtede, multi-generationelle konsekvenser og store konsekvenser for mennesker og miljø.

indre selv abonnere grafik

Jordsystemet er designet til at nå ligevægt (komme i balance) som reaktion på klimaopvarmning, men sidste gang atmosfæriske niveauer af kuldioxid (CO?) var så høje, som de er i dag (423 ppm) var tre millioner år siden.

Det tog et årtusinde for verdens klima at tilpasse sig dette. Da den gjorde det, var Jordens overflade 2? varmere og globale havniveauer var 20m højere på grund af Antarktis iskappe smelter. Dengang skulle selv vores tidligste menneskelige forfædre endnu ikke udvikle sig.

Menneskehedens udvikling kunne først begynde efter CO? niveauer faldet til under 300 ppm, for omkring 2.7 millioner år siden. Siden da har Jordens gennemsnitstemperatur svinget mellem 10? under istider og 14? i varmere mellemistider.

I løbet af de sidste 10,000 år af vores nuværende interglaciale periode er Jordens drivhusgastermostat blevet indstillet til 300 ppm CO?, hvilket holder en behagelig gennemsnitstemperatur på 14?. Et guldlokkeklima – ikke for varmt, ikke for koldt – men lige præcis til, at den menneskelige civilisation kan blomstre.

klima i arktis2 6 15

Igangværende opvarmning vil fremskynde istab og havopvarmning, og skubbe Antarktis mod tærskler for irreversible forandringer. Vincent LECOMTE/Gamma-Rapho via Getty Images

Jordsystemet er indbyrdes forbundet

Den nuværende globale opvarmning bringer jordsystemet over en tærskel, som mennesker aldrig har oplevet, ind i et klima, hvor Antarktis ishylder og marine iskapper ikke længere kan eksistere, og en milliard mennesker, der i øjeblikket bor nær kysten, vil blive druknet af stigende hav.

Dette vil være en verden, hvor naturbrande, hedebølger, atmosfæriske floder, ekstrem nedbør og tørke – som dem, vi har set globalt sidste sommer – bliver almindelige.

Jordsystemet (have, atmosfære, kryosfære, økosystemer osv.) er indbyrdes forbundet. Dette tillader energiflow, hvilket gør det muligt for fysiske og økologiske systemer at forblive i balance eller genvinde balancen. Men forbindelser kan også betyde afhængigheder, hvilket fører til reaktioner, forstærker feedback og konsekvenser. Ændringer har roll-on-effekter, ligesom dominobrikker.

Feedback-sløjfer – cykliske kædereaktioner, der gentages igen og igen – kan gøre virkningerne af klimaændringer stærkere eller svagere, nogle gange stabilisere systemet, men oftere forstærke en reaktion med negative virkninger.

Ændring er heller ikke altid lineær. Det kan være brat og irreversibelt på menneskelige tidsskalaer, hvis en tærskel eller vippepunkt overskrides.

Her skitserer vi en sekvens af ændringer og konsekvenser, herunder feedback-sløjfer og tærskler, ved at bruge eksemplet med global opvarmning smeltende Antarktis iskapper og den resulterende havvandsstigning.

klima i arktis3 6 15

Denne graf viser, hvordan uformindskede klimaændringer sætter gang i en kaskade af effekter, der resulterer i mere alvorlige konsekvenser og påvirkninger, hvoraf nogle vil være irreversible over mange generationer ud i fremtiden. Bec McMaster fra ReMaster, CC BY-ND

Vi tager et 50-årigt blik ind i fremtiden, da dette er relevant for nutidens politiske beslutningstagere, men også sætter meget længere multigenerationelle konsekvenser på plads. Mens vi fokuserer på dette eksempel, er der mange andre antarktiske vendepunkter, herunder virkningerne af ferskvand fra isafsmeltning på marine økosystemer og virkningerne af antarktiske ændringer på Aotearoas temperatur- og nedbørsmønstre.

Antarktis i en opvarmende verden

Medmindre vi ændrer vores nuværende emissionsbane, er dette, hvad vi kan forvente.

I 2070 vil klimaet over Antarktis (Te Tiri o te Moana) varmes med mere end 3? over førindustrielle temperaturer. Det sydlige Ocean (Te Moana-t?pokopoko-aT?whaki) bliver 2? varmere.

Som en konsekvens heraf vil mere end 45 % af sommerens havis gå tabt, hvilket får overfladehavet og atmosfæren over Antarktis til at opvarme endnu hurtigere, da mørkt hav erstatter hvid havis, absorberer mere solstråling og genudsender det som varme. Dette tillader varm, fugtig luft i atmosfæriske floder fra troperne at trænge længere mod syd.

Denne accelererede opvarmning af det antarktiske klima er et fænomen kendt som polær forstærkning. Det sker allerede i Arktis, som opvarmes to til tre gange hurtigere end det globale gennemsnit på 1.2?, med dramatiske konsekvenser for det permanente tab af havis og afsmeltning af Grønlands indlandsis.

Antarktis vendepunkter

Det opvarmede vand smelter ishylderne, som er flydende istunger, der stabiliserer den antarktiske iskappe og bremser isstrømmen ud i havet.

Ishylder kan passere et vendepunkt, når lokale havtemperaturtærskler krydses, hvilket får dem til at tynde ud og flyde på steder, hvor de engang blev holdt på plads ved kontakt med havbunden. Smeltning ved overfladen svækker også ishylderne. I nogle tilfælde fylder vand på overfladen sprækker i isen og kan derefter få store områder til at gå i opløsning katastrofalt.

I 2070 vil varme i havet og atmosfæren have fået mange ishylder til at bryde op i isbjerge, der vil smelte og frigive en fjerdedel af deres volumen i havet som ferskvand. I 2100 vil 50% af ishylderne være væk. I 2150 vil alt være smeltet.

klima i arktis4 6 15
 Antarktis ishylder holder landbaserede gletsjere tilbage, som strømmer ud til havet under tyngdekraften. Wolfgang Kaehler / LightRocket via Getty Images

Uden ishylder, der holder indlandsisen tilbage, vil gletsjere udledes med en endnu hurtigere hastighed under tyngdekraften i havet. Store dele af den østantarktiske iskappe og næsten hele den vestantarktiske iskappe sidder på sten i dybe lavninger under havoverfladen.

De er sårbare over for en irreversibel proces kaldet ustabilitet i havindlandsisen (MISSION). Mens iskanterne trækker sig tilbage i de dybe bassiner, drevet af det igangværende indtrængen af ​​varmt havvand, tab af is bliver selvbærende i en accelererende hastighed, indtil det hele er væk.

En anden positiv feedback, kaldet marine isklippe-ustabilitet (IBD), betyder, at klipper i udkanten af ​​indlandsisen bliver ustabile og vælter og blotter endnu højere klipper, som kollapser under deres egen vægt kontinuerligt som dominobrikker.

Hvis global opvarmning ikke holdes under 2?, viser indlandsismodeller, at globale havniveauer vil stige kl. accelererende hastighed op til 3 m pr. Fremtidige generationer vil være forpligtet til ustoppelig tilbagetrækning af Grønland og de marine sektioner af de antarktiske iskapper, hvilket vil forårsage så meget som 24m global stigning i havniveauet.

klima i arktis5 6 15
 Dele af Antarktis iskappe er jordet under havoverfladen og er sårbare over for ustoppelig tilbagetog, når først visse tærskler er overskredet. British Antarctic Survey, CC BY-ND

Disse ændringer understreger, at det haster med øjeblikkelige og dybe nedskæringer af emissioner. Antarktis skal forblive et stabilt isdækket kontinent for at undgå de værste påvirkninger af stigende hav.

Programmer rundt om i verden, herunder Antarktisk videnskabsplatform, prioriterer forskning om fremtidige ændringer af den antarktiske iskappe. Selvom nyheden ikke er stor, er der stadig tid til at handle.

Om forfatteren

Timothy Naish, professor i geovidenskab, Te Herenga Waka - Victoria University of Wellington.  Mel Climo, Sandy Morrison og Nancy Bertler fra Antarctic Science Platform er anerkendt for deres input og støtte.The Conversation

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