torstai 7. helmikuuta 2019

Joissakin tutkimuksissa Antarktiksen vaikutus merenpinnan kohoamiseen ilmastonmuutoksen seurauksena on arvioitu liian suureksi

Kuva: Pixabay

Vuonna 2016 kohuttiin Nature-tiedelehdessä julkaistusta tutkimuksesta, jonka mukaan Antarktiksen sulaminen saattaisi nostaa merenpintaa jopa yli metrillä vuoteen 2100 mennessä ja jopa yli 15 metrillä vuoteen 2500 mennessä, ellei kasvihuonekaasujen päästöjä rajoiteta. Tämä oli hätkähdyttävä tulos, koska Hallitustenvälinen ilmastonmuutospaneeli IPCC oli arvioinut Antarktiksen vaikuttavan merenpinnan muutokseen -6 - +12 senttimetriä vuosiin 2081-2100 mennessä.

Voiko MICI-ilmiö sulattaa ja romahduttaa jäätiköitä päältä päin?

Vuoden 2016 tutkimuksessa on kyse MICI-ilmiöstä. Siinä jää sulaa ensin alta päin ja sen jälkeen näin syntyneet paksut jäähyllyt romahtavat oman painonsa vaikutuksesta, kun ilman lämpötilan kohotessa jään päälle kertyvät sulamisvedet ja sadevedet poraavat yli sata metriä merenpinnan yläpuolelle ulottuvaan jäämassaan railoja. Railot muodostuvat, kun sulamis- tai sadevesi kertyy jään koloihin ja halkeamiin, joissa se jäätyy uudelleen ja jäätyessään laajenee. Romahduksista voi syntyä toisiaan seuraava ketjureaktio.

Tätä MICI-ilmiötä on pidetty yhtenä mahdollisena selityksenä myös siihen, että esimerkiksi 115 000 - 130 000 vuotta sitten merenpinta oli 6-9 metriä nykyistä korkeammalla, vaikka globaali keskilämpötila oli vain 0-2 astetta nykyistä korkeampi. Plioseenikaudella noin kolme miljoonaa vuotta sitten merenpinta saattoi olla jopa 10-30 metriä nykyistä korkeammalla.

Merenpinnan kohoaminen on yksi ilmastonmuutoksen varmimmista ja toisaalta epävarmimmista seurauksista

Globaali merenpinnan kohoaminen ilmastonmuutoksen vaikutuksesta on yksi ilmastonmuutoksen toisaalta varmimmista ja toisaalta epävarmimmista seurauksista. Merenpinta varmastikin kohoaa ilmaston lämmetessä. Kohoaminen myös tulee jatkumaan vielä vuosisatoja sen jälkeen, kun maapallon keskilämpötilan nousu on jo pysähtynyt. Suuri kysymysmerkki on kuitenkin se, kuinka paljon ja kuinka nopeasti tai hitaasti Antarktiksen ja Grönlannin jäätiköt sulavat. Jos ne sulaisivat kokonaan, mikä ei lyhyellä aikavälillä ole mahdollista, ne voisivat nostaa merenpintaa jopa kymmenillä metreillä. Grönlannin vaikutus olisi kuuden metrin luokkaa ja Antarktiksen vaikutus 60 metrin luokkaa.

Tämänpäiväisessä Naturessa julkaistun tutkimuksen mukaan Antarktiksen sulaminen nostaa merenpintaa korkeiden kasvihuonekaasupäästöjen jatkuessa noin 15-45 senttimetriä tällä vuosisadalla

Tänään Nature-lehdessä julkaistu uusi tutkimus arvioi Antarktiksen vaikutuksen merenpinnan kohoamiseen huomattavasti maltillisemmaksi kuin vuonna 2016 julkaistu tutkimus. Tämän uuden tutkimuksen mukaan MICI-ilmiö ei ole ollut välttämätön maapallon historian aiemmissa merenpinnan kohoamisissa eikä ilmiön vaikutuksista tällä vuosisadalla ole riittävää näyttöä.

Ilman MICI-ilmiötä uusi tutkimus päättelee Antarktiksen vaikuttavan merenpinnan kohoamiseen hyvin suurten kasvihuonekaasupäästöjen RCP8.5-skenaariolla noin 15 senttimetriä (13-31 senttimetriä) vuoteen 2100 mennessä. Vain viiden prosentin todennäköisyydellä merenpinta nousee yli 39 senttimetriä. Ilman MICI-ilmiötä Antarktiksen sulaminen ei pysty nostamaan merenpintaa yli metrillä tämän vuosisadan aikana, mutta se tulee todennäköiseksi 2100-luvun alkupuolella.

Tässä uudessa simulaatiossa merenpinnan nousu Antarktiksen vaikutuksesta vuoteen 2100 mennessä jäisi MICI-ilmiönkin vaikuttaessa todennäköisimmin noin 45 senttimetriin. Yli metrin nousua ei missään tapauksessa tapahdu Antarktiksen sulamisen vaikutuksesta vielä 2080-luvulla, mutta sen jälkeen yli metrin nousun todennäköisyys alkaa kasvaa nopeasti ja se näyttää väistämättömältä 2130-luvulla.

Myös alkuperäisen (vuoden 2016) artikkelin kirjoittajat ovat piakkoin julkaisemassa uutta tutkimustaan. Ennakkotietojen mukaan he arvioivat nyt Antarktiksen vaikuttavan merenpinnan kohoamiseen noin 30 senttimetriä vuoteen 2100 mennessä.

Toisen uuden tutkimuksen mukaan myös Atlantin termohaliinikierron hidastuminen vaikuttaa merenpinnan kohoamiseen

Tämänpäiväisessä Nature-lehdessä on myös toinen artikkeli, jossa tutkitaan jäätiköiden sulamisen vaikutusta merenpinnan kohoamiseen. Grönlannin jäätikköjen sulaminen tuo suuret määrät makeaa vettä meriveden joukkoon. Tämän seurauksena meriveden suolaisuus ja tiheys pienenevät, jolloin sen alttius painua pohjaan heikkenee. Tämä hidastaa Atlantin termohaliinikiertoa (AMOC), johon meille lämpöä tuova Golfvirtakin osaltaan kuuluu. Esimerkiksi vuonna 2018 Pohjois-Atlantilla näkyikin Grönlannin edustalla kylmä piste.

Uuden tutkimuksen mukaan RCP8.5-skenaariolla tämän vuosisadan alkupuolella näkyvä AMOC-kierron asteittainen hidastuminen voimistuu vuoden 2050 jälkeen ja aiheuttaa 15 prosentin hidastumisen 50 vuoden kuluessa. Eteläisellä pallonpuoliskolla Antarktikselta tuleva kylmä sulamisvesi puolestaan voi vangita lämpimän meriveden pinnan alle, jolloin lämmin vesi sulattaa jäätikköä tehokkaammin alta päin. Näiden vaikutusten vuoksi Grönlannin vaikutus merenpinnan kohoamiseen voisi olla 11 senttimetriä ja Antarktiksen vaikutus 14 senttimetriä vuoteen 2100 mennessä. Tutkimuksessa ei ole otettu huomioon mahdollista MICI-ilmiötä ja tulokset ovatkin hyvin samansuuntaisia ensin mainitun tänään julkaistun tutkimuksen kanssa, jonka mukaan Antarktiksen vaikutus ilman MICI-ilmiötä olisi 15 senttimetriä.

Vajaa vuosi sitten Nature-tiedelehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan AMOC-kierto on jo hidastunut 1900-luvun puolivälin jälkeen 15 prosentilla. Virtaus on nyt hitaimmillaan 1 500 vuoteen. Virtauksen hidastuminen vaikuttaa sääilmiöihin Euroopassa, Pohjois-Amerikan itäosissa ja Länsi-Afrikassa.

Lähteet

Nature: Global environmental consequences of twenty-first-century ice-sheet melt

Nature: Revisiting Antarctic ice loss due to marine ice-cliff instability

CarbonBrief: Studies shed new light on Antarctica’s future contribution to sea level rise

Lue myös nämä

Vuonna 2018 meret olivat globaalisti tarkasteltuna ilmeisesti lämpimämpiä kuin koskaan aiemmin mittaushistoriassa

Globaali merijään laajuus nyt pienempi kuin koskaan aiemmin satelliittimittausten aikakaudella

Onko Golfvirta heikentynyt ja mitä tästä seuraa?

Eikö Tuvalu hukukaan ilmastonmuutoksen seurauksena?

Tieteelliset todisteet Tyynenmeren viiden pikkusaaren hukkumisesta merenpinnan nousun myötä

Uusi tutkimus: Merenpinta nousee tällä vuosisadalla ilman päästörajoituksia 0,5-1,3 metriä ja Pariisin sopimusten toteutuessa 0,2-0,6 metriä

Miksi merenpinta on noussut tällä vuosituhannella?

3 kommenttia:

Nimetön kirjoitti...

Moi !

Ei tuo jäätiköiden sulaminen aivan tasaista ole, jossain kohtaa sulaa ja toisaalla lisääntyy. Mikä lienee keskiarvo olevan plussaa vai miinusta.
Viime syksynä oli lehdessä (Tieteen Kuvalehti historia)pieni juttu lentokoneista
jotka tekivät pakkolaskun Grönlantiin vuonna 1942. Joku tahtoisi taas tehdasuuden sotakoneen joten itä Grönlantiin etsimään, yksi oli paikallistettu ja koeporaus tehty koneelle jonka päällä oli 91 m jäätä. Noin kaksikymmentäviisi vuotta sitten haettiin koneista yksi joka oli silloin 82 m jään alla, kone lentää tänä päivänä näytöksissä.

Etelänavan tutkimus asemaa taasen uusittiin noin reilut kymmenen vuotta sitten, kun rupesi jäämään osittain jään alle. Varsinkin puolipallon muotoinen lumikissa talli oli sortumavaarassa koska jää oli nousemassa katolle asti. Tallin korkeus oli käsittääkseni jotain 5 m, ja rakennusvuosi 1975.

aatsi Pirkanmaalta

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Kiitos kommentistasi.

Olet ihan oikeassa siinä, että jossain kohtaa sulaa ja toisaalla lisääntyy. Kaiken kaikkiaan kuitenkin keskiarvo on selvästi miinuksen puolella tarkastellaanpa jäätiköiden pinta-alaa tai massaa/tilavuutta.

Tässä lisätietoja:

"Uusien tutkimusten mukaan jäätiköt eri puolilla maapalloa jatkavat sulamistaan. Vain harvassa paikassa jäätiköiden massa lisääntyy talvisten sademäärien lisääntymisen vuoksi. Monessa tutkimuksessa kerrotaan lisäksi viimeaikaisesta kiihtymisestä jään vähenemisessä."

"Maapallon jäätiköt ja ilmasto ovat nykyään epätasapainossa. Jäätiköt ohenevat ja vetäytyvät menettäen jäämassaansa hakiessaan uutta tasapainoa ilmaston kanssa. Mernild ja muut ovat selvittäneet jäätikköjen tilannetta maailmanlaajuisesti. Tutkimuksessa oli mukana 144 jäätikköä eri puolilta maapalloa. Tutkimuksen tuloksien perusteella jäätiköt ovat kauempana tasapainotilasta kuin aiemmin on luultu. Jäätiköiden arvioidaan menettävän vielä 32 prosenttia pinta-alastaan ja 38 prosenttia tilavuudestaan, jos ilmasto jatkuisi samanlaisena kuin viimeisen kymmenen vuoden aikana (eikä lämpenisi enempää)."

"Grönlannin jäätikön massatasapainoa on viime aikoina arvioitu Grace-satelliitista tehtyjen painovoimamittauksien avulla. Itävaltalainen tutkija Oliver Baur on julkaissut tutkimuksen, jossa Grönlannin massatasapainoa arvioidaan Champ-satelliitista tehdyistä painovoimamittauksista vuosien 2003 ja 2009 välillä. Champ-satelliitin mittauksista Grönlannin jäätikön arvioitiin menettäneen noin 246 miljardia tonnia jäätä per vuosi. Grace-satelliitin mittauksista saatu arvio on noin 223 miljardia tonnia jäätä per vuosi. Arviot ovat melko lähellä toisiaan, joten arvioiden on syytä uskoa olevan päteviä. Grönlannin jäätikön massahävikki näyttää tapahtuvan erityisesti jäätikön reunoilla, mikä on melko odotettu tulos. Barletta ja muut ovat arvioineet Grönlannin massatasapainoa Grace-satelliitista tehtyjen painovoimamittauksien avulla. He keskittyivät tutkimuksessaan Grace-mittausten epävarmuuksiin ja tarvittaviin korjauksiin. Heidän arvionsa Grönlannin massatasapainoksi vuosien 2003-2011 välillä on -234 miljardia tonnia per vuosi. Arvio on hyvin lähellä Baurin arviota. Lisäksi havaittiin, että viimeisen neljän vuoden aikana massahävikki on kasvanut. Barletta ja muut arvioivat myös Antarktiksen massatasapainon, jonka käsittelemme Antarktiksen yhteydessä."

Lähde: Ilmastotieto

Jari Kolehmainen kirjoitti...

"Sasgen ja muut ovat arvioineet Antarktiksen massatasapainoa Grace-satelliitista tehtyjen painovoimamittauksien avulla vuosien 2003 ja 2012 välillä. Tutkimuksessa parannettiin maankohoamisen tai -vajoamisen arviointimenetelmiä, joiden avulla todellinen jäämassan muutos voidaan erottaa mittaussarjoista. Heidän arvionsa Antarktiksen jäähävikiksi on pienempi kuin aiemmat Grace-mittauksiin perustuneet arviot. Antarktiksen jäätikön massatasapainoksi arvioitiin -114 miljardia tonnia per vuosi. Itä-Antarktikselle arvioitiin massatasapainoksi 26 miljardia tonnia per vuosi, mikä tarkoittaa, että Itä-Antarktiksen alueella jäätikön jäämassa on kasvanut.

Jo Grönlannin yhteydessä mainitut Barletta ja muut arvioivat myös Antarktiksen massatasapainon. Heidän arvionsa mukaan Antarktiksen jäätikön massatasapaino vuosien 2003 ja 2011 välillä oli -83 miljardia tonnia per vuosi. Länsi-Antarktiksen massatasapainoksi arvioitiin -111 miljardia tonnia per vuosi. Viimeisen neljän vuoden aikana massahävikki on kasvanut. Itä-Antarktiksella jäämassa oli kasvanut noin 52 miljardia tonnia per vuosi. Barletan ja muiden arvio Antarktiksen jäätikön massatasapainosta on hyvin yhteensopiva Sasgenin ja muiden arvion kanssa. Dutrieux ja muut ovat tutkineet Länsi-Antarktiksella sijaitsevaa Pine Islandin jäätikköä, jonka kautta suurin osa Länsi-Antarktiksen jäämassan hävikistä tapahtuu. Pine Islandin jäätikkö on ohentunut ainakin vuodesta 1992 lähtien. Dutrieux ja muut mittasivat jäätikön jäänvirtausnopeuksia, joiden avulla arvioitiin jäätikön vuosittain menettämän jään tilavuutta. Suurimmat jäätiköltä mitatut jään virtausnopeudet olivat 100 metriä vuodessa. Vuosien 2008 ja 2011 välillä jäähävikiksi arvioitiin 87 kuutiokilometriä per vuosi. Tämä arvio on yhteensopiva aiempien arvioiden kanssa."

Lähde: Ilmastotieto