Arktis en viktig brikke i klimasystemet

Transkript

1 Arktis en viktig brikke i klimasystemet Klimaet varierer naturlig over tid. Det skyldes en rekke naturlige prosesser. Etter den industrielle revolusjon har imidlertid vi mennesker sluppet ut store mengder drivhusgasser til atmosfæren. Dette har medført at det i dag er mer drivhusgasser i atmosfæren enn det har vært på minst år (undersøkelser av luftbobler i iskjerner dokumenterer gassene i atmosfæren år tilbake). Konsekvensene av dette kommer snikende vår moderne verden fører til at klimaet endrer seg i utakt med og mer enn de naturlige variasjonene. I Arktis går denne utviklingen raskt, raskere enn i resten av verden. ACIA (Arctic Climate Impact Assessment) dokumenterte og beskrev dette i 2004, og nå nylig også i SWIPA (Snow, Water, Ice and Permafrost in the Arctic). Norsk del av Arktis er ikke noe unntak i så måte, NorACIA (Norwegian Arctic Climate Impact Assessment) har vist at vi også i fremtiden må regne med Ellen Øseth og Birgit Njåstad Arktis påvirkes sterkt av de globale klimaendringene. Jorda som helhet vil også påvirkes av at Arktis blir varmere. Denne gjensidige avhengigheten mellom Arktis og resten av verden gjør at klimastudier i områdene lengst nord er avgjørende for å forstå hva som skjer med klimaet på jorda. betydelige endringer i klima som innbyggerne i Nord-Norge og på Svalbard må forholde seg til. Vi mennesker, særlig i vår del av verden, kan langt på vei tilpasse oss klimaendringer, både på forhånd og etter som effektene merkes på samfunnet, mens økosystemene alltid vil måtte forsøke å tilpasse seg i etterkant av en endring. Klimasystemet og -utviklingen i Arktis spiller en viktig rolle for jorden som helhet fordi klimaet i Arktis er nær knyttet til flere fysiske prosesser som har sentral betydning for det globale klimaet. Endringer i Arktis bidrar på denne måten til de storskala globale klimaendringene, og dermed kan de store og relativt ubebodde områdene i nord også indirekte påvirke folk og samfunn i de øvrige og mer bebodde deler av verden. Arktis varmes opp Arktis er en region i rask endring. Gjennomsnittstemperaturen i Arktis har økt nesten dobbelt så fort som i resten av verden de siste hundre årene, og klimamodelleringer viser at temperaturøkningen vil akselerere ved en fortsatt økning i klimagassutslippene globalt. Det er flere grunner til at Arktis varmes raskere enn andre områder. For det første, når mørke hav- og landoverflater avdekkes når is og snø smelter, vil mer solenergi absorberes og bidra til oppvarming av hav og luft. Selve atmosfærelaget er også tynnere i Arktis, og det kreves derfor mindre energi for å varme det opp. Når oppvarmingen reduserer havisutbredelsen, vil den solvarmen som havene absorberer om sommeren lettere overføres tilbake til atmosfæren om vinteren, ettersom isen ikke ligger som en barriere mellom vann og luft. Varme transporteres til Arktis fra andre deler av jorda via luft- og havsirkulasjoner. En generell global 3

2 oppvarming vil dermed kunne øke denne varmetransporten og på denne måten også bidra til økt arktisk oppvarming. 4 Speilet blir mindre Havisdekket i Arktis har vært overvåket sammenhengende fra satellitt siden I denne perioden har det vært en nedadgående trend i havisdekket, altså er det et stadig mindre område av havet i Arktis som dekkes av havis. Særlig er det sommerutbredelsen som minker, og nedgangen i havisdekke har vært raskere de siste ti årene enn i de 20 årene før dette. Denne reduksjonen skjer raskere enn FNs klimapanel ( IPCC) modellerte i I tillegg er isen blitt tynnere og yngre det er mindre havis som overlever smeltesesongen enn tidligere. Modelleringer viser at havistykkelse og isutbredelse vil fortsette å reduseres i de kommende tiårene, selv om det fortsatt vil være store mellomårlige variasjoner. En nærmest isfri sommer er sannsynlig ved midten av dette århundret. Etter dette vil det kunne være år nærmest uten tykk flerårsis i Polhavet. Snødekkets utbredelse på land har også avtatt med ca. 10 % de siste 30 årene. Noen modeller viser at snødekket kan reduseres med ytterligere % innen Disse prosessene gjør at Arktis totalt sett får en mørkere overflate enn tidligere. Øverst: Krykkjer på isflak. Nederst: Spor etter isbjørn på isen. Foto: Sebastian Gerland, Norsk Polarinstitutt. Foto: Geir Wing Gabrielsen, Norsk Polarinstitutt.

3 De lyse snø- og isdekkede overflatene på jorda har en viktig funksjon i å reflektere innkommende solenergi og slik medvirke til å holde temperaturen på jorda nede. Snødekket havis eller snødekket land reflekterer typisk % av den solenergien som treffer jordoverflata, mens åpent hav reflekterer under 10 %. Mørk vegetasjon på land reflekterer 20 %. Det er dermed avgjørende for strålingsbalansen hvorvidt jordas overflate er dekket av lys snø eller ikke. Når klimaet blir varmere, smelter is og snø i Arktis. Dette fører til en selvforsterkende effekt og en tilbakekopling til klimasystemet, som gjør at det blir enda varmere på jorda. Klimasystemet i Arktis består av en rekke slike tilbakekoplinger. En oppvarming kan sette i gang prosesser som i seg selv fører til videre oppvarming i et stadig eskalerende tempo på grunn av de spesielle mekanismene i det arktiske klimasystemet. Permafrosten tiner Permafrost er jord, stein eller sedimenter som er frosset i to eller flere år etter hverandre, uten å tine på sommeren. Isbjørn på Svalbard. Foto: Magnus Andersen, Norsk Polarinstitutt. 5

4 Hver sommer tiner det øverste laget, det aktive laget, men dette fryser til igjen på vinteren. I Arktis er det store arealer hvor permafrosten nå tiner og kan forsvinne helt eller delvis, og det forventes at % av dagens permafrostdekke vil brytes ned innen utgangen av dette århundret. Den nordlige grensen for permafrosten vil kunne flytte seg flere hundre kilometer lenger nord. I noen områder i Arktis vil dette kunne medføre samfunnsmessige utfordringer, da infrastruktur som hus, veier og jernbane er bygget på tidligere stabil og frosset mark, men som blir ustabil og gir etter når permafrosten tiner. Oppvarming påvirker også risiko for skred i fjellområder med permafrost. Likevel er den største bekymringen den påvirkningen tinende permafrost har på det globale klimasystemet. I permafrosten er det nemlig lagret store mengder karbon i form av drivhusgassen metan. Den frigjøres når permafrosten tiner. Dette vil bidra til en ytterligere oppvarming, som forsterker permafrosttiningen, og igjen fører til mer utslipp av klimagasser fra det organiske materialet i permafrosten. Globalt sett er store mengder metan også lagret i frossen form på relativt grunt dyp i kalde havsedimenter. Dersom temperaturen i vannet ved havbunnen øker med noen få grader kan dette føre til frigjøring av slik metan til atmosfæren. Det er mye usikkerhet knyttet til denne problematikken, men den potensielle effekten på klimasystemet er stor. Issmelting og havnivåøkning Globalt havnivå stiger, og beregnes å fortsette å stige gjennom det 21. århundret. Inntil nylig har termisk utvidelse av havvannet på grunn av økte temperaturer vært den viktigste bidragsyter, men i løpet av det siste tiåret har smeltende isbreer og iskapper blitt den viktigste driveren i havnivåøkningen. I Arktis er det iskappen på Grønland som trolig vil bidra mest til havnivåendringer. Iskappen taper volum og masse, med en økende rate. Årlig nettotap i perioden 1995 til 2000 var 50 gigatonn, mens det i perioden 2003 til 2006 var et årlig nettotap på 160 gigatonn. Modelleringene viser fortsatt økt massetap, men de varierer avhengig av hvor stort bidraget til havnivåøkningen er fra Grønlandsisen innen utgangen av dette århundret. Se mer om dette i artikkelen om havnivå i dette heftet. For Nord-Norge vil havnivåøkningen medføre utfordringer i forbindelse med stormflo, samt at vi kan få erosjonsproblematikk i nye områder i standsonen. Likevel er de største problemene knyttet til havnivåøkning forventet andre steder på jordkloden. I lavtliggende deltaområder i Asia kan store, tettbebodde områder bli ubeboelige, og lavtliggende øystater kan forsvinne helt i havet. Kunnskapshull Selv om flere prosesser de siste årene har frembrakt mye ny kunnskap om Arktis mange spesielle særegenheter og koplinger til det globale klimasystemet, er det fortsatt mange områder som krever et videre fokus i årene som kommer. Klimamodellene som er utviklet for Arktis er betydelig forbedret de siste årene, men beskriver fortsatt for eksempel ikke skyenes effekter tilstrekkelig. Havisdekkets påvirkning på temperaturutviklingen er også blitt nyansert de siste årene, og flere av de kjente tilbakekoblingsmekanismene viser seg å være mer komplekse enn tidligere antatt. Det er fortsatt et behov for kunnskapsutvikling om Arktis. NorACIA har vært en nyskapende prosess i Norge, og den har levert oppdateringer og forbedringer på en rekke fagområder. Utvikling av regionale klimamodeller som bedre fanger opp klimaendringer og regionale forskjeller i disse for Nord-Norge og Svalbard er ett slikt område, og modellene vil kunne forbedres og utvikles videre også i årene som kommer. Dette er avgjørende for å gi beslutningstakere et redskap i tilpasningsarbeidet det er viktig å vite hvilke endringer som kan forventes i de ulike områdene. Likevel må det understrekes at alle modelleringer om framtiden kun er modelleringer. Å modellere er ikke det samme som å forutse. Arktis er et område med store naturlige variasjoner i klima, og det menneskeskapte pålegget i klimaendringene kan derfor være vanskelig både å modellere og dokumentere. Temperaturen i Arktis 6

5 forventes også i fremtiden å ha store variasjoner, men klimamodellene viser at disse variasjonene vil variere rundt et stadig stigende gjennomsnitt. Dermed vil det komme perioder der temperaturen går ned i Arktis, uten at det betyr at oppvarmingstrenden nødvendigvis har stanset. I tillegg er det mange mekanismer og koplinger i klimasystemet vi ikke kjenner, eller ikke forstår godt nok enda. Så selv om NorACIAs klimamodeller er det beste vi har for norsk Arktis i dag, er det heftet usikkerhet til modelleringene. Litteratur: ACIA 2004: Impacts of a Warming Arctic: Arctic Climate Impact Assessment. Cambridge University Press. Holmen, K & Dallmann, W. (red.) 2010: Fysiske og biogeokjemiske prosesser. Klimaendringer i norsk Arktis. Norsk Polarinstitutt Rapportserie 134. Koç, N., Njåstad, B., Armstrong, R., Corell, R.W., Jensen, D.D., Leslie, K.R., Rivera, A., Tandong, Y. & Winther, J.-G. (red.) 2009: Melting snow and ice: a call for action. Centre for Ice, Climate and Ecosystems, Norsk Polarinstitutt. Forfatterne: Ellen Øseth har en mastergrad i fiskerifag fra Universitetet i Tromsø og jobber som klimarådgiver ved Norsk Polarinstitutt. Hun har vært involvert i NorACIAprosessen fra 2009 til 2010, og var forfatter av hovedrapporten fra prosessen. E-post: ellen.oseth@npolar.no Birgit Njåstad har en mastergrad i naturressursforvaltning fra University of Alaska Fairbanks og er i dag seksjonsleder ved miljøforvaltningsseksjonen på Norsk Polarinstitutt. Hun har vært involvert i både ACIA- og NorACIA-prosessene i perioden E-post: birgit.njaastad@npolar.no SWIPA 2011: Snow, water, ice and permafrost in the Arctic. SWIPA 2011 Executive Summary, AMAP. Øseth, E. 2010: Klimaendringer i norsk Arktis Konsekvenser for livet i nord. Norsk Polarinstitutt Rapportserie