16. december 2015

Indlandsisens afsmeltning i det 20. århundrede – et missing link i FN's klimarapport

OBSERVATIONER FREMFOR MODELLER

For første gang nogensinde har klimaforskere fra Center for GeoGenetik ved Statens Naturhistoriske Museum sammen med et team af nationale og internationale forskere dokumenteret tilbagegangen og afsmeltningen af den grønlandske Indlandsis gennem de sidste 110 år via direkte observationer. Resultatet er netop offentliggjort i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Nature. Alle tidligere estimater af afsmeltningen bygger på computermodeller, som nok er værdifulde, men som ikke giver den samme detaljerede indsigt, som de direkte observationer. I studiet viser forskerne, at de er i stand til præcist at ”pinpointe”, hvor Indlandsisen er særlig følsom, og hvad der styrer tabet af gletsjeris i Grønland. Og endnu vigtigere: resultaterne fra de direkte observationer lukker et afgørende hul i FN's klimapanels (IPCC) vurdering af de globale havniveauændringer, hvorfor de nye data vil være en vigtig brik for FN's klimapanel, næste gang de sætter sig sammen for at udarbejde en ny klimarapport.

Temperaturændringernes påvirkning af Indlandsisen i det 20. århundrede er omstridt. En af årsagerne har været manglen på direkte observationer af isen fra hele Grønland fra før 1992, hvilket har gjort det svært at vurdere ændringer af isen i tid og rum.

Kangiata Nunata Sermia i Sydvestgrønland. På billedet ses forskellige linjer, som viser isens udbredelse på forskellige tidspunkter. Den øvre trimline (overgang) mellem lysere og mørkere fjeld viser isens udbredelse under den lille istid, mens de nedre linjer viser isens udbredelse på senere tidspunkter. Informationer om højder på trimlines ud fra flyfotos er brugt til beregning af massetab af Indlandsisen gennem det 20. århundrede. (Foto: Nicolaj Krog Larsen, Aarhus Universitet).

Derfor omfatter IPCC's (FN's klimapanel) seneste rapport fra 2013 heller ikke data om isens bidrag til de globale havniveauændringer før 1990. Det har konsekvenser, forklarer postdoc Kristian K. Kjeldsen fra Center for GeoGenetik på Statens Naturhistoriske Museum på Københavns Universitet, der er førsteforfatter på artiklen:

Det er naturligvis forbundet med stor usikkerhed at forudsige det fremtidige globale havniveau, hvis vi ikke kender bidraget fra de forskellige kilder til havniveauændringer. Og her har bidraget fra Grønland og Indlandsisen indtil nu manglet. Det laver vi om på i dette studie, hvor vi for første gang har brugt direkte observationer til at sige noget om massetabet fra Indlandsisen og dermed bidraget fra Grønland til de globale havniveauændringer”.

Gletsjernes spor i landskaberne

Det er første gang, at forskere benytter sig af direkte observationer, når de skal vurdere ændringer i Indlandsisens omfang gennem en længere tidsperiode. I studiet fokuserede forskerne på ændringerne af isskjoldet efter afslutningen af ”den lille istid” (der fandt sted fra ca. år 1200 til udgangen af 1800-tallet). Afslutningen af den lille istid markerer nemlig isens største udbredelse, hvorfor forskerne valgte år 1900 som referencepunkt.

Da isen trak sig tilbage efter den lille istid, efterlod den spor i landskabet. Bjergsider har fået afhøvlet den vegetation, der voksede på fjeldet inden isens fremstød, og den afhøvlede bjergside har derefter en lysere farve end den flade, hvor der hele tiden har groet planter. Grænsen mellem lys og mørk fjeldside kaldes ”trimline” og afslører, hvortil isens største udbredelse gik. Andre observationer, der afslører isens bevægelser, kan være sten og jord, der er skubbet fremad foran gletsjeren under dens fremstød. Resultatet ligger i dag som aflange bakker, der viser, hvor langt isen strakte sig i landskabet, da den var størst.

Unikke flyfotos

De direkte observationer, som forskerne har analyseret, stammer bl.a. fra gamle flyfotos. I perioden 1978-87 blev Grønland overfløjet på kryds og tværs, og der blev optaget tusindvis af flyfotos, hvor både trimlines og landskabsformer ses tydeligt. Sammen med nutidens gletsjerpositioner har forskerne bearbejdet disse elementer 3-dimensionelt for at genskabe et billede af, hvor store gletsjerne har været.

Gieseke-gletsjer i Nordvestgrønland. Billedet viser Gieseke-gletsjeren set på flyfoyto i 1985. Informationer om udbredelsen af isen under den lille istid er brugt til beregning af massetab af Indlandsisen gennem det 20. århundrede. (Foto: Anders Anker Bjørk, Statens Naturhistoriske Museum).

Fra 1983 og frem er det satellitdata og luftfotos, der har dannet grundlag for samme beregninger. Tilsammen udgør de to metoder en ny måde at kortlægge Indlandsisens udtynding og massebalance på.

Forskerne har i studiet kigget nærmere på de tre perioder fra 1900-1983, 1983-2003 og 2003-2010. Professor Kurt H. Kjær, seniorforfatter på artiklen, siger:

”Grundlaget for vores resultater er et unikt materiale af flyfotos optaget af det daværende Geodætisk Institut, som både dækker det isfrie land og et område på op til 100 km ind på selve Indlandsisen. Den digitale rekonstruktion af højden ud fra flyfotos er den første af sin slags og tillader for første gang storskala opmåling af isen og landskabet foran isen”.

Den enkelte udløbsgletsjer

Resultaterne viser, at der er områder af Indlandsisen, hvor der gennem det 20. århundrede er mistet betragtelige mængder is. Massetabet fra de sydøstlige og nordvestlige sektorer har været op imod 53-83 % af det samlede massetab i de enkelte perioder. Til det siger Kristian K. Kjeldsen:

”En af de unikke ting ved vores resultater, som adskiller dem fra tidligere modelstudier, er, at vi ikke blot kommer med estimater af det samlede massetab for hele isen. Vi kan nu rent faktisk beregne ændringer helt ned på regionalt- og lokalt niveau og sige noget om ændringerne for den enkelte udløbsgletsjer”.

Grønlands bidrag mangler

Omregnet til vandmængde svarer massetabet af Indlandsisen fra år 1900 frem til 2010 til et bidrag til de globale havniveaustigninger på mellem 10 og 18 %. I IPCC's rapport fra 2013 er ændringer i det globale havniveau gennem det 20. århundrede og de enkelte bidragsydere analyseret. Her fremgår det imidlertid, at der ikke er inkluderet bidrag fra Indlandsisen og Antarktis, og at der for øvrigt også mangler en vurdering af bidraget fra havvandets varmeudvidelse for en stor del af det 20. århundrede (1901-1990). Det skyldes, at der ikke tidligere har været estimater baseret på observationer.

"Det her resultat er noget, som man kommer til at lægge mærke til. Vores forståelse af Indlandsisens fortid bliver gevaldigt øget, og vi kan se, at de nuværende afsmeltninger af Indlandsisen er meget voldsommere, end de har været på noget andet tidspunkt de seneste 115 år," fortæller lektor Shfaqat Abbas Khan fra DTU Space, som er medforfatter på artiklen.

Helheim-gletsjeren i Sydgrønland. (Foto: Nicolaj Krog Larsen, Aarhus Universitet).

De nye data fra den netop publicerede artikel vil være en vigtig brik for at forstå havniveauændringerne gennem det 20. århundrede, og er derfor vigtig for FN's klimapanel næste gang de sætter sig ned for at udarbejde en ny klimarapport.

Professor på Center for GeoGenetik Kurt H. Kjær forklarer, hvordan forskergruppens data vil gøre en væsentlig forskel på fremtidige IPCC-rapporter:

”Vores studie kommer med et estimat fra Grønland for den første del af 1900-tallet, netop den periode hvor der ikke er data i IPCC’s rapport, og derved kommer vi et skridt nærmere en kortlægning af bidragsyderne til det 20. århundredes globale havniveauændringer. For bedre at kunne forudsige fremtidige havniveauændringer og have tiltro til disse, er det helt essentielt at forstå, hvad der lå forud”.

Artiklens hovedbudskaber

Baseret på egentlige observationer og ikke modeller viser vi, hvor meget is, der er forsvundet i det 20. århundrede fra hele Grønland
Med vores resultater viser vi, hvor fra Indlandsisen der er forsvundet is og ikke blot et samlet tal for hele Indlandsisen, som tidligere modelstudier har gjort.
Vi viser, at den forsvundne is fra Grønland har bidraget til en havniveaustigning på 25 mm i løbet af det 20. århundrede – et forhold, IPCC ikke har taget højde for i deres seneste rapport. Det totale massetab er 9013 ± 3378 gigatons.

Artiklen Spatial and temporal distribution of mass loss from the Greenland Ice Sheet since AD 1900 er offentliggjort i Nature d. 17.12.2015.