Ny forskning visar på den viktiga roll som den stigande jorden spelar under Antarktis istäcke i framtida havsnivåprojektioner. Studien avslöjar att en minskning av utsläppen av växthusgaser drastiskt kan minska effekterna av höjning av havsnivån, medan om man inte gör det kan det äventyra kustbefolkningar över hela världen.
Studien finner att effekterna kommer att variera beroende på graden av kontroll över den globala uppvärmningen.
En ny studie tyder på att den upplyftande terrängen under det antarktiska inlandsisen avsevärt kan påverka havsnivåhöjningen i framtiden.
Trots att den känns som en stationär massa genomgår den mesta fasta marken en process av deformation, sjunkande och resande som svar på många miljöfaktorer. I Antarktis betyder smältande glaciäris mindre vikt på berggrunden nedanför, vilket gör att den kan stiga. Hur den stigande jorden interagerar med det överliggande inlandsisen för att påverka havsnivåhöjningen är inte väl studerat, säger Terry Wilson, medförfattare till studien och senior forskare vid Byrd Polar and Climate Research Center vid Ohio State University.
I den nya studien utvecklade Wilsons kollegor vid McGill University en modell för att förutsäga hur dessa interaktioner kan påverka den globala havsnivån, och fann att om människor kan sänka utsläppen av växthusgaser och den globala uppvärmningen bromsas, kan förskjutningar uppåt i den fasta jorden minska Antarktis bidrag till havsnivåhöjning med cirka 40 %, vilket avsevärt stärker de bästa scenarierna för global havsnivåhöjning. I detta scenario med låga utsläpp bromsar landhöjningen isflödet från land till hav, vilket gör att mer av inlandsisen kan bevaras.
Omvänt, om människor inte kan sänka koldioxidutsläppen i tid, kommer isens reträtt att gå snabbare än lyftet, vilket driver havsvatten bort från Antarktis och förstärker havsnivåhöjningen. Dessa händelser kan avsevärt förvärra de mest fruktansvärda modellerna av förväntad havsnivåhöjning längs befolkade kustlinjer, sa Wilson.
Snabba förändringar i den antarktiska inlandsisen
”Våra mätningar visar att den fasta jorden som utgör basen för det antarktiska inlandsisen ändrar form förvånansvärt snabbt,” sa Wilson. ”Landhöjningen från minskad is på ytan sker under decennier, snarare än under tusentals år.”
Studien publicerades i Vetenskapens framsteg.
För att komma fram till dessa slutsatser utvecklade teamet en 3D-modell av jordens inre med hjälp av geofysiska fältmätningar från Antarctic Network (ANET) i projektet Polar Earth Observing Network (POLENET). Uppdraget är fokuserat på att studera de föränderliga polarområdena genom att samla in GPS och seismiska data från en rad autonoma system över Antarktis.
Forskare utförde sedan ett antal simuleringar för att fånga många möjliga utvecklingar av Antarktis inlandsis och omfattningen av den globala havsnivåhöjningen som jorden kan uppleva fram till år 2500, enligt dessa parametrar.
”Vi kan prognostisera vilken skillnad det faktiskt kommer att göra om vi alla bidrar till ett lågutsläppsscenario nu, jämfört med vad som har kommit att kallas ”business as usual”-utsläpp”, säger Wilson, som också är ledande utredare för ANET-POLENET projekt.
Hon tillskriver modellens oöverträffade detaljnivå till hur skickligt den införlivar data från Antarktis. GPS-stationer övervakar hur landet rör sig och seismometrar mäter hur snabbt seismiska vågor från jordbävningar färdas genom jorden, vilket ger viktig insikt om var landhöjningen kommer att vara snabb eller långsam.
Överraskande nog, enligt några av teamets GPS-observationer som bearbetats av forskare vid Ohio State, sade Wilson, att den antarktiska inlandsisen för närvarande upplever en solid jordhöjning på cirka 5 centimeter per år, cirka 5 gånger den hastighet som Nordamerika upplever.
Inverkan på kustbefolkningar och global betydelse
En annan viktig aspekt av studien är hur förändringarna i Antarktis under olika scenarier för koldioxidutsläpp kommer att påverka kustlinjer runt om i världen. Eftersom förändringar i havsnivån inte kommer att vara enhetliga, noterar studien att nästan 700 miljoner människor runt om i världen som bor i kustområden kommer att påverkas mest av stigande hav på grund av isförlusten i Antarktis.
Eftersom vissa regioner, som små ö-nationer, kommer att vara mer sårbara än andra, är mildring av miljöförhållanden som atmosfärisk och havsuppvärmning en viktig fråga för samhället, sade Wilson.
”Många människor är nu mer medvetna om att de upplever effekterna av klimatförändringar,” sa hon. ”Detta arbete förstärker att våra handlingar som individer, nationer och globalt kan göra skillnad i vilken typ av jord våra avkommor kommer att uppleva under sin livstid.”
Studieresultaten visar hur komplext förhållandet mellan den fasta jorden och de processer som sker ovanpå den är, samt vikten av att fortsätta samla in tillräckligt med data för att göra snabba och korrekta förutsägelser om hur de kommande århundradena av vår planet kommer att se ut. .
”Det finns mycket osäkerhet i varje modell och varje förutsägelse som du gör,” sa Wilson. ”Men för att dokumentera hur snabbt vår värld förändras är det mycket viktigt att fortsätta att utveckla vår förmåga att göra förutsägelser som är säkrare, vilket är den enda vägen som gör att vi kan ta hand om vår framtid på ett meningsfullt sätt.”
Wilson avslutade studien med kollegor från McGill University, Pennsylvania State University, University of Massachusetts Amherst, Columbia University, Washington University, Colorado State University och Union of Concerned Scientists. Denna studie stöddes av US National Science Foundation och Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada.