Klima i Arktis. Klima i Arktis. Innholdsfortegnelse

Transkript

1 Klima i Arktis Innholdsfortegnelse 1) Sot og klimaendringer i Arktis Klima i Arktis Publisert av Norsk Polarinstitutt De globale klimaendringene oppleves spesielt sterkt i Arktis. Situasjonen for havisen er dramatisk, med stadig nye rekorder for minste isutbredelse og et mulig isfritt Polhav innen år. Mange dyr er avhengige av isen for å overleve. Svalbardrype. Foto:Stein Ø. Nilsen Side 1 / 15

2 Klima i Arktis Innholdsfortegnelse 1) Sot og klimaendringer i Arktis Klima i Arktis Publisert av Norsk Polarinstitutt De globale klimaendringene oppleves spesielt sterkt i Arktis. Situasjonen for havisen er dramatisk, med stadig nye rekorder for minste isutbredelse og et mulig isfritt Polhav innen år. Mange dyr er avhengige av isen for å overleve. Svalbardrype. Foto:Stein Ø. Nilsen Klimaendringer kan endre dagens flora på Svalbard. Foto: Tone Malm tonemalm.smugmug.com Side 2 / 15

3 Klimaendringer kan endre dagens flora på Svalbard. Foto: Tone Malm tonemalm.smugmug.com Avsmelting av isbreene i Arktis kan øke havnivået. Foto Stein Ø. Nilsen / Norsk Polarinstitutt Isbreer som smelter bidrar til å øke havnivået. Foto: Stein Nilsen Polarsvømmesnipe. Foto:Stein Ø. Nilsen Side 3 / 15

4 Isbreer som smelter bidrar til å øke havnivået. Foto: Stein Nilsen Polarsvømmesnipe. Foto:Stein Ø. Nilsen Hvalross på Moffen. Foto:Stein Ø. Nilsen Adventdalen i februar. Foto:Stein Ø. Nilsen Side 4 / 15

5 Hvalross på Moffen. Foto:Stein Ø. Nilsen Adventdalen i februar. Foto:Stein Ø. Nilsen Smeltevann på isbre. Foto: Stein Ø. Nilsen Nordenskjöldfjellet Foto: Stein Ø. Nilsen Side 5 / 15

6 Smeltevann på isbre. Foto: Stein Ø. Nilsen Nordenskjöldfjellet Foto: Stein Ø. Nilsen Ismåke i Ny Ålesund. Foto: Stein Ø. Nilsen TILSTAND Økt temperatur, mindre is og mer nedbør Jordas klima endrer seg, og klimaendringene oppleves spesielt sterkt i Arktis. Men konsekvensene av klimaendringer i Arktis vil også merkes over hele verden, fordi endringer i fysiske prosesser der vil påvirke det globale klimaet. Endringene i Arktis kan derfor både gi oss en unik innsikt i de klimaendringene som allerede finner sted, og et varsel om framtidige regionale og globale konsekvenser av disse klimaendringene. Temperaturen øker mer i Arktis enn i resten av verden Oppvarmingen i Arktis de siste 50 årene har vært mer enn dobbelt så rask som i resten av verden, og temperaturen har økt over det meste av regionen. I perioden 2011 til 2015 var Arktis som helhet varmere enn noen tidligere perioder siden instrumentelle målinger startet rundt år I Longyearbyen på Svalbard har den gjennomsnittlige årstemperaturen økt med ca. 0,3 C per tiår siden målingene startet i 1898, en betydelig større oppvarming enn tilsvarende serier fra det norske fastlandet viser. Trendene viser størst temperaturøkning vinter Side 6 / 15 og vår, med henholdsvis 0,3 C per tiår og 0,4 C per tiår fra 1899 til 2016.

7 Temperaturen øker mer i Arktis enn i resten av verden Oppvarmingen i Arktis de siste 50 årene har vært mer enn dobbelt så rask som i resten av verden, og temperaturen har økt over det meste av regionen. I perioden 2011 til 2015 var Arktis som helhet varmere enn noen tidligere perioder siden instrumentelle målinger startet rundt år I Longyearbyen på Svalbard har den gjennomsnittlige årstemperaturen økt med ca. 0,3 C per tiår siden målingene startet i 1898, en betydelig større oppvarming enn tilsvarende serier fra det norske fastlandet viser. Trendene viser størst temperaturøkning vinter og vår, med henholdsvis 0,3 C per tiår og 0,4 C per tiår fra 1899 til Den geografiske fordelingen av oppvarmingen over Arktis tyder sterkt på at reduksjonen i havisdekket har forsterket oppvarmingen. Dette kan tyde på at Arktis nå har nådd en terskel hvor den absorberte solinnstrålingen om sommeren begrenser isdannelse den påfølgende høst og vinter. Gjennom positive tilbakekoblingsmekanismer forsterkes dermed lufttemperaturøkningen over Polhavet. Det er også registrert noe større temperaturøkning over det sentrale Polhavet om sommeren etter tynnere isdekke og/eller tidligere tilbaketrekning av isen om sommeren. Klimamodellene viser at fremtiden kan by på en generell økning i den gjennomsnittlige høst og vintertemperaturen for Arktis på 3 6 C innen 2080, og modellene tilsier at oppvarmingen over Arktis vinterstid vil være større enn den gjennomsnittlige globale oppvarmingen i samme periode. Isbreer som smelter bidrar til å heve havnivået Nesten alle isbreer over hele verden minker, og isbreene i Arktis er ikke noe unntak. De fleste isbreer og innlandsisområder i Arktis har minket i omfang og volum siden begynnelsen av 1960 årene. I 1990 årene ble denne trenden mer markert. Flere isbreer på Svalbard viser en negativ massebalanse siden år 2000, det vil si at de taper ismasse og reduseres i størrelse. Når smeltingen av isbreene øker, tilføres havet mer vann. Dette bidrar til å heve det globale havnivået. Massetap fra Grønlandsisen og isbreer i Arktis utgjør det største bidraget til dagens havnivåstigning sammen med termisk utvidelse av havet, dvs. at et varmere hav opptar mer plass. Grønland alene tapte mellom 2011 og 2014 i gjennomsnitt 375 gigatonn is hvert år, noe som er det samme som en isblokk som måler 7,5 kilometer på alle sider. Sammenliknet med perioden 2003 til 2008 er dette nesten det dobbelte hvert år. Beregninger fra globale klimamodeller viser at bidraget fra arktiske isbreer til havnivåøkning vil bli mer dominerende fremover, og det forventes at endringer i massetapene fra Grønlandsisen og arktiske breer vil fortsette å øke i framtiden som følge av lengre og varmere somre. Havklima og dramatisk redusert havis Havet har mye større evne til å ta opp og lagre varme enn det landmasser har. I perioder med oppvarming vil havet ta opp varme fra atmosfæren og bremse den atmosfæriske oppvarmingen. En stor del av den globale oppvarmingen som har skjedd de siste årene er lagret i havet. Havisen reduseres stadig i utbredelse, målt relatert til årstid, men i tillegg viser de siste års forskning på havisen at den også blir yngre og tynnere, og dermed mindre motstandsdyktig mot temperaturer som kan smelte den. Tykk, robust flerårs is er nærmest fraværende i dagens Polhav, og dette gjør at issystemet på mange måter er helt annerledes enn det var for 20 år siden. I det sentrale polbassenget ble havistykkelsen redusert med over 65 prosent fra 1975 til En videre reduksjon av havisutbredelsen om sommeren er forventet. Dette satellittbildet fra NASA viser havisutbredelsen 13. september 2017, når utbredelsen var på sitt minste det året. Den gule linjen viser gjennomsnittlig minimumsutbredelse i perioden 1981 til Utbredelsen er det nest minste som noen gang er målt i Arktis, 2012 var minimumrekord for utbredelse av havis målt i september. Side 7 / 15

8 Dette satellittbildet fra NASA viser havisutbredelsen 13. september 2017, når utbredelsen var på sitt minste det året. Den gule linjen viser gjennomsnittlig minimumsutbredelse i perioden 1981 til Utbredelsen er det nest minste som noen gang er målt i Arktis, 2012 var minimumrekord for utbredelse av havis målt i september. Kilde: NASA/Goddard's Scientific Visualization Studio Se daglige oppdateringer over havisens utbredelse hos National Snow and Ice Data Center Det er store variasjoner i havisen innad i årene og fra år til år, og disse variasjonene vil fortsette framover. Det forventes imidlertid at raten i reduksjonene vil akselerere, og klimamodellberegninger tyder på at et isfritt Polhav om sommeren kan bli en realitet mot slutten av 2030 tallet, bare et par tiår fra nå. Redusert isdekke vil påvirke havets overflatetemperatur. Mens en overflate av snølagt is bare tar opp prosent av energien i solstrålene, tar isfritt vann opp mer enn 90 prosent av energien. Dette fører til oppvarming og økt fordamping, og er et eksempel på en selvforsterkende effekt: økende opptak av solenergi fører til akselererende nedsmelting av is, som igjen øker opptaket av solenergi. Havsirkulasjonen påvirkes Vannsirkulasjonen er styrt av det relativt varme vannet som kommer inn med Golfstrømmen og det relativt kalde og ferske vannet som strømmer ut fra Polhavet via Østgrønlandstrømmen. Det meste av isen fraktes ut fra Polhavet med Østgrønlandstrømmen. Grønlandshavet har lenge vært kjent som et viktig område for bunnvannsdannelse, som kan være en viktig drivkraft bak den norske Atlanterhavsstrømmen. Dette skjer i så fall ved at det synkende vannet må erstattes av overflatevann som så strømmer inn med Atlanterhavsstrømmen. Klimaendringene kan påvirke bunnvannsdannelsen og havstrømmene og i sin tur føre til ytterligere endringer i isutbredelse og klima i det nordiske polarområdet. Studier av borekjerner fra bunnsedimenter viser at det under og like etter siste istid foregikk store og raske forandringer i temperaturforholdene i våre områder. Forandringene er anslått til en endring på 5 7 C i løpet av 10 til 100 år. Dette kan bety at bunnvannsdannelsen stoppet opp, blant annet i perioder med kraftig avsmelting. Det er usikkert om vi kan vente slike konsekvenser av den globale oppvarmingen vi nå ser, men senere tids studier tilsier at det er lite sannsynlig at dypvannsdannelsen vil stoppe opp de neste par hundre årene. Nedbøren forventes å øke framover Observasjoner tyder på at nedbøren har økt med ca. 8 prosent for Arktis som helhet i løpet av de siste 100 årene. Disse observasjonene er noe usikre, både på grunn av usikkerhet rundt måling av nedbør i kaldt arktisk klima og på grunn av manglende data fra deler av regionen. I Arktis som helhet forventes den årlige nedbøren å øke med omlag 20 prosent i løpet av dette århundret. Mesteparten av økningen vil komme som regn. Nedbørsøkningen i Arktis kommer først og fremst til å ramme kystområdene om vinteren og høsten. Da forventes økningen å overstige 30 prosent. KONSEKVENSER Store konsekvenser for dyr, planter og mennesker Side 8 / 15

9 data fra deler av regionen. I Arktis som helhet forventes den årlige nedbøren å øke med omlag 20 prosent i løpet av dette århundret. Mesteparten av økningen vil komme som regn. Nedbørsøkningen i Arktis kommer først og fremst til å ramme kystområdene om vinteren og høsten. Da forventes økningen å overstige 30 prosent. KONSEKVENSER Store konsekvenser for dyr, planter og mennesker Både dyr og planter og mennesker påvirkes av de klimaendringene som finner sted i Arktis. Konsekvenser for dyr og planter På grunn av endringer i havis og isbreenes utbredelse vil mange dyr få endrede livsvilkår. Dette vil gjelde både små planktoniske organismer som trenger iskanten for overlevelse og reproduksjon, og isbjørnen som er avhengig av isen for å jakte og kunne fø opp ungene sine. Havisens utbredelse har krympet, noe som har ført til at isbjørnen har mistet mye av leveområdet sitt. Noen endringer som forventes framover er: Tregrensen forventes å bevege seg nordover og høyere oppover, og skog vil erstatte betydelige deler av det som nå er tundra. Tundravegetasjon vil bevege inn i polare ørkenområder. Vegetasjon med høyere produktivitet vil kunne øke karbonopptaket, men samtidig vil redusert refleksjon fra jordoverflaten sannsynligvis oppveie karbonopptaket, noe som gir økt oppvarming. I tillegg endres landarealenes evne til å reflektere solenergi. Insektangrep og skogbranner kommer svært sannsynlig til å øke i hyppighet, alvorlighet og varighet. Dette gjør det lettere for fremmede arter å invadere. Redusert mengde havis vil innebære en drastisk reduksjon av leveområdet for isbjørn, sel som lever på is og noen sjøfugler. Noen arter trues av utryddelse. Reinsdyr og andre landdyr kommer sannsynligvis til å bli mer stresset ettersom klimaendringene endrer tilgangen til matressurser, yngleplasser og trekkruter. Arter forventes å bevege seg nordover både på land og i havet, noe som fører nye arter inn i Arktis, og dette vil igjen ha følger for flere av de artene som lever i Arktis. Konsekvenser for mennesker og samfunn Klimaendringene medfører endringer i værmønstre. Ekstreme værhendelser vil kunne inntre hyppigere, og nye områder vil kunne bli utsatt for flom, skred og ras. Ettersom iskantsonen og deler av polarfronten trekker seg nordover vil potensialet for polare lavtrykk også trekke nordover, og faren for disse reduseres nært kysten av Nord Norge. Der jordsmonnet egner seg vil jordbruket ha potensial til å utvide seg nordover på grunn av lengre og varmere vekstsesong. Økt hyppighet av vintertemperaturer rundt 0 C vil øke faren for vinterskader i jordbruket. Med nye arter vil dyresykdommer som kan overføres til mennesker, som vestnilfeber, sannsynligvis kunne utgjøre en økt helserisiko. Enkelte fiskerier i arktiske havområder er viktige i global sammenheng og vesentlige bidragsytere i den regionale økonomien. Noen av disse vil kunne bli mer produktive. TILTAK Forskning og overvåking De fleste globale klimamodeller beskriver en forsterket oppvarming i polarområdene. Det pågår nå utstrakt forskning for å kunne si noe om hvilke konsekvenser dette vil ha for klimaet globalt. Viktig å overvåke miljøet over lang tid Det er viktig å overvåke situasjonen over lang tid og innhente data om endringer i sjøisutbredelse, havsirkulasjon, strålingsbalanse og isbreenes massebalanse. Det er også viktig å styrke kunnskapen om energiutveksling og om gjensidig påvirkning mellom atmosfære, sjøis og hav. FNs klimapanel FNs klimapanel (IPCC) er en internasjonal institusjon som ble opprettet av FN-organene Verdens meteorologiorganisasjon (WMO) og FNs miljøprogram (UNEP) i Formålet er å sammenstille eksisterende kunnskap om eventuelle endringer i jordens klima. Panelet har så langt kommet med fem hovedrapporter, hvor den siste, AR5, ble ferdigstilt i Den neste hovedrapporten kommer i 2022, og FNs klimapanel vil i perioden fram mot denne publisere tre spesialrapporter og en metoderapport. Les mer hos FNs klimapanel (IPCC) Side 9 / 15

10 Det er viktig å overvåke situasjonen over lang tid og innhente data om endringer i sjøisutbredelse, havsirkulasjon, strålingsbalanse og isbreenes massebalanse. Det er også viktig å styrke kunnskapen om energiutveksling og om gjensidig påvirkning mellom atmosfære, sjøis og hav. FNs klimapanel FNs klimapanel (IPCC) er en internasjonal institusjon som ble opprettet av FN-organene Verdens meteorologiorganisasjon (WMO) og FNs miljøprogram (UNEP) i Formålet er å sammenstille eksisterende kunnskap om eventuelle endringer i jordens klima. Panelet har så langt kommet med fem hovedrapporter, hvor den siste, AR5, ble ferdigstilt i Den neste hovedrapporten kommer i 2022, og FNs klimapanel vil i perioden fram mot denne publisere tre spesialrapporter og en metoderapport. Les mer hos FNs klimapanel (IPCC) SWIPA endringer i snø, vann, is og permafrost Arctic Monitoring and Assessment Program (AMAP) ga i 2011 ut en oversiktsrapport om status og forventninger til utviklingen i kryosfæren det vil si alt vann som er frosset samt ferskvann i Arktis. Mange forskere fra flere land bidro til rapporten. En oppdatering av denne rapporten kom i Les mer hos SWIPA AACA hvordan kan vi tilpasse oss klimaendringene? Arctic Monitoring and Assessment Program (AMAP) har publisert oversiktsrapporter om tilpasninger til klimaendringer i tre arktiske regioner. Les mer hos AACA Arctic Report Cards Siden 2006 har Arctic Report Cards vært en fagfellevurdert kilde til klar, pålitelig og konsis miljøinformasjon om status for forskjellige komponenter i det arktiske miljøet. Arctic Report Cards er skrevet for et bredt publikum som innbefatter forskere, beslutningstakere og generelt de som er interessert i arktisk miljø og forskning. Les mer hos Arctic Report Cards 1. Sot og klimaendringer i Arktis Publisert av Norsk Polarinstitutt Sotpartikler er en av de sterkeste driverne til global oppvarming. Sot som faller på snø og is i Arktis blir ofte trukket fram som en årsak til økt oppvarming. Breis kan bli forurenset av sand og jord, men også av sot. Foto: Stein Ø. Nilsen, Norsk Polarinstitutt Side 10 / 15

11 Siden 2006 har Arctic Report Cards vært en fagfellevurdert kilde til klar, pålitelig og konsis miljøinformasjon om status for forskjellige komponenter i det arktiske miljøet. Arctic Report Cards er skrevet for et bredt publikum som innbefatter forskere, beslutningstakere og generelt de som er interessert i arktisk miljø og forskning. Les mer hos Arctic Report Cards 1. Sot og klimaendringer i Arktis Publisert av Norsk Polarinstitutt Sotpartikler er en av de sterkeste driverne til global oppvarming. Sot som faller på snø og is i Arktis blir ofte trukket fram som en årsak til økt oppvarming. Breis kan bli forurenset av sand og jord, men også av sot. Foto: Stein Ø. Nilsen, Norsk Polarinstitutt Vann renner på isbre, Foto: Stein Ø. Nilsen, Norsk Polarinstitutt Forskere måler albedo i felt. Foto: Sebastian Gerland, Norsk Polarinstitutt Side 11 / 15

12 Vann renner på isbre, Foto: Stein Ø. Nilsen, Norsk Polarinstitutt Forskere måler albedo i felt. Foto: Sebastian Gerland, Norsk Polarinstitutt TILSTAND Sot gjør at snø og is smelter Sot (svart karbon, eller black carbon) er små partikler som oppstår ved ufullstendig forbrenning av fossilt brensel eller biomasse. Når solstråler treffer en svart overflate enten i atmosfæren eller nede på bakken øker oppvarmingen. Forenklet forklart bidrar altså sotpartikler til mer oppvarming på to måter: Sot som faller ned og blir liggende på snø eller is, gjør at de lyse, reflekterende overflatene blir mørkere. Mer av solenergien holdes tilbake, slik at vi får en større oppvarming. I tillegg kan sot endre skyenes fysiske egenskaper og dermed virke indirekte på klimaet. Sotpartiklene slippes hovedsaklig ut på sørlige breddegrader, men transporteres til Arktis. Arktis viktig for klima på hele jorda Albedo beskriver en overflates evne til å reflektere sollys. En lys overflate reflekterer mye av solinnstrålingen og har en høy albedo, mens en mørk overflate reflekterer lite (absorberer mye), og har dermed en lav albedo. Et isdekket Arktis reflekterer solstråling som ellers ville blitt absorbert av havene og gitt oppvarming. Arktis er dermed viktig for utviklingen av klimaendringer på hele jordkloden. Les mer om klima i Arktis KONSEKVENSER Selv små mengder sot kan ha stor effekt Sot regnes å ha en 50 ganger sterkere albedoeffekt enn jordstøv. Det har omtrent 200 ganger sterkere albedoeffekt enn vulkansk aske. Et studie fra 2008 rangerer sot som den nest sterkeste driveren for global oppvarming etter CO2, og sterkere enn metan. Mesteparten av soten som slippes ut, havner på bakken langt unna Arktis. Men siden sot har så sterk effekt på albedo, kan selv en liten mengde sot i Arktis ha relativt stor effekt på oppvarmingen. Sot gir en selvforsterkende klimaeffekt Sot gir ikke bare en umiddelbar effekt ved at mer sollys absorberes og mer snø og is smelter. Sot starter også en selvforsterkende klimaeffekt, fordi delvis smeltet snø og is har en høyere albedo enn ny, finkornet snø og fullstendig frosset is. Derfor vil smeltingen også skje raskere. Side 12 / 15

13 Sot gir en selvforsterkende klimaeffekt Sot gir ikke bare en umiddelbar effekt ved at mer sollys absorberes og mer snø og is smelter. Sot starter også en selvforsterkende klimaeffekt, fordi delvis smeltet snø og is har en høyere albedo enn ny, finkornet snø og fullstendig frosset is. Derfor vil smeltingen også skje raskere. I tillegg bidrar all smelting av snø og is til mer åpent hav og flere smeltedammer i Arktis. En mørk havoverflate absorberer mesteparten av solstrålingen som treffer den som igjen bidra til mer oppvarming og enda mer smelting. Utviklingen forsterkes over tid. Sterk driver for oppvarming I 2013 ble en omfattende studie om konsentrasjoner av sot i snø publisert i tidsskriftet Journal of Geophysical Research Atmospheres. Forskere hadde modellert transporten av sot fra utslippsområdene og fram til Arktis ved bruk av kjemiske transportmodeller. De målte også innholdet av sot i snøen i Arktis. Studien viser at sotinnholdet i snø er 2 3 ganger høyere enn transportmodellene kan gjenskape. Dette kommer i tillegg til at innholdet av sot i snøprøvene undervurderes. Les mer om sot som en sterk driver for global oppvarming på npolar.no Side 13 / 15

14 transportmodeller. De målte også innholdet av sot i snøen i Arktis. Studien viser at sotinnholdet i snø er 2 3 ganger høyere enn transportmodellene kan gjenskape. Dette kommer i tillegg til at innholdet av sot i snøprøvene undervurderes. Les mer om sot som en sterk driver for global oppvarming på npolar.no PÅVIRKNING Sot fra sør havner i nord Utslipp fra industri, transport og oppvarming er kilder til utslipp av sot, men sot kan også komme fra naturlige hendelser som skogbranner. De største utslippskildene av sot ligger på lavere breddegrader i industrialiserte områder. Transport av sot til Arktis og hvor mye som falle ned på bakken, varierer. Sot kan havne på bakken i Arktis både gjennom nedbør og såkalt tørravsetning. Også lokale kilder til sot i Arktis I tillegg til langtransportert sot, kan lokale kilder som skipstrafikk også føre til mer sot i Arktis. Et studie viser at sotutslipp fra de norske bosetningene i Longyearbyen, Ny Ålesund og Svea på Svalbard, står for omtrent 10 prosent av albedoreduksjonen fra langtransportert sot. At mer av Polhavet blir tilgjengelig for skipstrafikk og annen aktivitet, kan gjøre at mer sot havner i området. TILTAK Mer oppmerksomhet om sot Side 14 / 15

15 langtransportert sot. At mer av Polhavet blir tilgjengelig for skipstrafikk og annen aktivitet, kan gjøre at mer sot havner i området. TILTAK Mer oppmerksomhet om sot Å redusere utslippene av sot kan aldri bli noe alternativ til å redusere utslippene av klimagasser. Men fordi klimagasser som CO2 og metan har en mye lengre levetid i atmosfæren, kan lavere sotutslipp gi en raskere effekt og dermed være med på å bremse oppvarmingen. Side 15 / 15