Hvorfor forsvinde havis ved polerne er en krise for hele planeten

Ekstremt lave havisiveauer i Arktis og Antarktis signaliserer et “nyt normalt”, der kan fremskynde den globale opvarmning og forstyrre havstrømme, på toppen af ​​konsekvenserne for mennesker og dyreliv, der er afhængig af isen

Det maksimale omfang af arktisk havis denne vinter var den laveste på rekorden

Menneske-forårsaget klimaændringer har hærget havis i begge ender af jorden i det, der kan være en foruroligende ny normal. Februar i år blev Global Sea Ice -omfang ramt en rekordlav, da den svage isvækst under den arktiske vinter faldt sammen med det fjerde år i træk med ekstremt lavt havis dækning i den antarktiske sommer.

”Det er som et manglende stykke af et kontinent,” siger Ed Doddridge ved University of Tasmania i Australien.

De millioner af firkantede kilometer med tabt havis stave katastrofe for mennesker og økosystemer i disse fjerntliggende dele af planeten. Alligevel vil den ekstraordinære tilbagegang også have globale konsekvenser, der spænder fra yderligere forstyrrelse af Jordens energibalance og havstrømme til et løft i kuldioxid frigivet af isfrie farvande.

Havis i både Arktis og Antarktis er nu langt under historiske gennemsnitlige niveauer. Men historien er forskellig ved hver pol.

Ny videnskabsmand. Science News og Long læser fra ekspertjournalister, der dækker udviklingen inden for videnskab, teknologi, sundhed og miljøet på webstedet og magasinet.

I Arktis, hvor isen flyder i et hav omgivet af kontinenter, har der været en næsten fligeret tilbagegang, siden satellitrekorden begyndte i 1979. I hvert år siden 2007 er dens minimale havis faldet langt under det langsigtede gennemsnit, hvilket antyder, at regionen-som varmer næsten fire gange hurtigere end resten af ​​Planeten-oplever “et nyt normalt”, siger Walter MEIER i USA National Snow og Ice Data Centre. Under sit lavpunkt i arktiske somre svarer området med manglende havis omtrent til at slå alt det kontinentale os øst for Mississippi -floden. Isen er også faldende om vinteren: I marts i år satte den maksimale arktiske havis-udstrækning en ny rekord lav, med mere end 1,3 millioner kvadratkilometer mindre is end det langsigtede gennemsnit.

I Antarktis, hvor havis ringer et kontinent omgivet af havet, har ændringen været mere kompliceret. Indtil for nylig spillede ”Antarktisk havis ikke sammen med det globale opvarmningstema”, siger Meier. Andre faktorer såsom naturlige svingninger i havtemperatur og vindmønstre kørte ændringer i havis år til år. Dets omfang faktisk oplevede en langsom stigning siden begyndelsen af ​​satellitrekorden, indtil et bundfældede fald i slutningen af ​​2016.

I begyndelsen af ​​2022 styrtede havisafdækningen under den antarktiske sommer under den forrige rekordlow med næsten 2 millioner kvadratkilometer mindre end gennemsnittet – et tab svarende til et område på størrelse med Saudi -Arabien. Hver af de næste tre somre kom tæt på eller overgik det, idet forskerne fik til at foreslå, at vi ser et permanent ”regimeskift” som det i Arktis. En nylig genopbygning af antarktisk havis baseret på en langvarig fortegnelse over ændringer i atmosfæren antyder, at isomfanget nu er lavere end på noget tidspunkt i det 20. århundrede.

Ny videnskabsmand. Science News og Long læser fra ekspertjournalister, der dækker udviklingen inden for videnskab, teknologi, sundhed og miljøet på webstedet og magasinet.

Imidlertid betyder den korte satellitrekord og ufuldkomne modeller, at der er stadig nogen usikkerhed om, hvorvidt der er sket et regimeskift i denne region, og i hvilket omfang den globale opvarmning ligger bag ændringen, siger Caroline Holmes ved den britiske Antarctic Survey. Men denne streg af ekstreme lavt nedbryder ”indebærer, at den antarktiske havis reagerer på klimaændringer på en måde, vi ikke havde set tidligere”, siger hun.

Det grundlæggende skift på begge poler påvirker allerede mennesker og økosystemer. ”Det er en hel systemændring,” siger Twila Moon ved University of Colorado, Boulder. I Antarktis har for eksempel kejserpingvinkolonier, der er afhængige af isen for at hæve deres kyllinger, der har set masse-die-offs. I Arktis har oprindelige samfund, der bruger havis som jagtplatform, set længden af ​​deres jagtsæson og størrelse på deres fangst. I regioner som Alaskas nordlige kyst har tabet af havis fremskyndet erosion ved at udsætte jorden for bølger. Strukturen og økologien i det arktiske hav generelt er begyndt at blive mere som den, der ses på lavere breddegrader i en proces kaldet ”atlantificering”.

Kejserpingvinkolonier er afhængige af havis for at hæve deres kyllinger

Men konsekvenserne af at miste så meget havis er næppe begrænset til polerne. En af de klareste globale konsekvenser er en reduktion i mængden af ​​solstråling, der afspejles fra Jorden tilbage i rummet. Is reflekterer det meste af sollyset, der når det. Når det smelter, udsætter det Dark Ocean, der absorberer det meste af den indkommende solenergi. En nylig undersøgelse af dette fandt, at de lave niveauer af global havis siden 2016 betyder, at den køleeffekt af isen nu er ca. 14 procent svagere end i 1980’erne. ”Denne påvirkning er stor i forhold til det, vi allerede ved, at vi gør med klimasystemet via drivhusgasser,” siger Holmes.

Hvis der er målrettet for Arktis alene, er ændringen endnu større, hvor isen der mister en fjerdedel af sin køleeffekt i denne periode. Dette brænder den accelererede opvarmningshastighed i nord kendt som ”arktisk amplifikation”. Opvarmningen reducerer på sin side forskellen i temperatur mellem arktisk luft og varmere luft mod syd, hvilket kan forstyrre den polære jetstrøm, der kontrollerer vejr på tværs af dele af den nordlige halvkugle. ”Det ændrer vores vejrsystemer fuldstændigt over USA og Europa,” siger Andreas Klocker på Norwegian Research Center, hvilket fører til mere vedvarende varmebølger, stormende regn og frigide udbrud af polær luft.

Tabet af havis i Antarktis kan også bidrage til en observeret afmatning i den væltende cirkulation af verdens oceaner. Disse kraftige strømme er drevet af tæt, salt vand, der er tilbage fra dannelsen af ​​havis, der synker til det dybe hav. Strømme, der er drevet af denne såkaldte Antarktis bundvand, gør det muligt for havet at absorbere mere varme fra atmosfæren og bære næringsstof og iltrige farvande fra det sydlige Ocean til dybvandsøkosystemer over planeten.

Forskere har observeret en afmatning i dannelsen af ​​dette bundvand siden 1990’erne, som de hovedsageligt har tilskrevet mere ferskvand, der hælder ind fra smeltende ishylder. Men et muligt regimeskift i havis sammen med mere smeltevand tilføjer til bekymring for, at dette kunne bremse yderligere, med modeller, der projicerer et fald på 50 procent i løbet af de næste tre årtier under et scenarie med høj emission. Dette ville reducere mængden af ​​varme, som oceanerne kan tage op, siger Klocker.

En afmatning kan også påvirke andre vitale strømme, herunder den atlantiske meridionale væltningscirkulation, der varmer Europa og den kraftige antarktiske cirkumpolære strøm, der isolerer kontinentet fra resten af ​​verdens opvarmende oceaner. ”Der er masser af delikate balancer her, og havisen er lige midt i dem alle,” siger Doddridge.

Andre konsekvenser af tab af havis er endnu mere usikre, men ikke mindre om. For eksempel hjælper det med at holde bølger og varmere vand væk fra Antarktis ishylder – de flydende kyststrukturer, der dannes som indre isark, flyder ud i havet. Tab af denne buffering kan øge hastigheden af ​​isbjerge, der bryder disse hylder, hvilket igen ville fremskynde strømmen af ​​isark i verdenshavene, hvilket tilføjer stigning i havniveauet. ”Vi har kun set et par ishylder desintegrere, men de er generelt opløset efter en periode med lav havis i dette område,” siger Doddridge.

Om vinteren, når kulstofrige dybvand blander sig kraftigt med overfladen, fungerer den antarktiske havis også som et låg på det sydlige Ocean, hvilket forhindrer, at opløst kuldioxid frigives i atmosfæren. Den samlede effekt er usikker, da det er udfordrende at måle fluxen af ​​gasser i løbet af den antarktiske vinter, men tabet af havis kunne åbne dette låg og skifte havet selv fra en vask for planetopvarmende drivhusgasser til en større ny kilde, siger Doddridge. ”Det er en absolut skræmmende indflydelse, som vi overhovedet ikke kan sømme ned.”

Denne artikel er en del af en speciel serie om polær videnskab.

Hvorfor forsvinde havis ved polerne er en krise for hele planeten
Antarktiske hold borer ældste iskerner endnu på jagt efter klimaforhold
Et flydende laboratorium afslører hemmelighederne i den arktiske vinter
Vil klimaændringer føre til en industriel boom i Arktis?
Droner og sensorer kunne hjælpe med at forudsige nedlukning af havstrøm