Mannerjäätiköiden sulaminen voi nostaa merenpintaa lähes 40 senttimetrillä vuoteen 2100 mennessä
Mannerjäätiköiden sulaminen voi nostaa merenpintaa lähes 40 senttimetrillä vuoteen 2100 mennessä
Jos kasvihuonekaasujen päästöt jatkuvat korkeina, Grönlannin ja Etelämantereen mannerjäätiköiden sulaminen saattaa nostaa merenpintaa lähes 40 senttimetriä sen lisäksi, mitä tähänastinen maapallon ilmaston lämpeneminen on jo aiheuttanut. Laaja kansainvälinen jää-, meri- ja ilmakehätutkijoiden yhteistyö on luonut uusia arvioita siitä, kuinka paljon sulavat jäätiköt voivat vaikuttaa maapallon merenpintojen nousuun vuoteen 2100 mennessä.
The Cryosphere -lehden erikoisnumerossa julkaistut tulokset ovat peräisin kansainvälisestä Yhdysvaltain avaruushallinnon NASA:n vetämästä Ice Sheet Model Intercomparison (ISMIP6) -projektista, jossa yli 60 tutkijaa lähes 40 tutkimusorganisaatiosta laati ennusteita ilmaston lämpenemisen vaikutuksista mannerjäätiköiden sulamiseen ja merenpinnan nousuun.
Tulokset ovat linjassa hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin (IPCC) vuoden 2019 raportin kanssa. Mannerjäätiköistä sulava vesi aiheuttaa noin kolmanneksen maailman merenpinnan kokonaisnoususta.
Etelämantereen mannerjäätikön peruskallion korkeusmalli. Nykyinen merenpinta on merkitty keltaisella ja jäätikön alla merenpinnan tasoa alempana oleva peruskallio on merkitty vaaleansinisellä. Alueilla, joissa peruskallio on merenpinnan alapuolella, on riski, että jäätikkö on epävakaa ja vetäytyy. Visualisointi: CSC.
Suomalaiset osallistujat: Arktinen keskus ja CSC
Etelämannerta koskevassa tutkimusosassa olivat mukana myös Lapin yliopiston Arktisen keskuksen jäätutkija Rupert Gladstone ja Tieteen tietotekniikan keskus CSC:n asiantuntija Thomas Zwinger, joiden työtä rahoitti Suomen Akatemia.
– Simuloimme yhdessä australialaisten kollegoidemme kanssa Etelämantereen mannerjäätikön kehitystä tämän vuosisadan loppuun saakka. Osallistuimme ISMIP6-hankkeeseen, joka liitti yhteen tuloksia monista eri jäätikkömalleista ja tarjoaa tietoa tulevaa IPPC:n raporttia varten, kertoo Rupert Gladstone. Nämä tutkimustulokset on raportoitu artikkelissa Seroussi et al. (2020) ISMIP6 Antarctica: a multi-model ensemble of the Antarctic ice sheet evolution over the 21st century.
Gladstonen ja Zwingerin käyttämä simulointiohjelmisto on Elmer-ohjelmiston lisäosa Elmer/Ice, joka on avoimen lähdekoodin ohjelmisto jäätiköiden ja jäävirtausten mallintamiseen. Elmer on pääosin Suomessa CSC:llä kehitetty monifysikaalinen elementtimenetelmään perustuva mallinnusohjelmisto.
– Jää ryömii kaltevaa pintaa pitkin kuten hyvin jähmeä hunajatippa. Elmer/Ice on yksi harvoista jäävirtausmalleista, joka ei yksinkertaista viskooseja nestevirtauksia määritteleviä yhtälöitä ja on sen vuoksi erittäin tarkka mutta laskennallisesti raskas työkalu tämän tutkimuksen kaltaisiin simulointeihin, Thomas Zwinger sanoo.
Mitattuja jäävirtojen nopeuksia esitettynä Etelämantereen mannerjäätikön yläosan korkeusmallin päällä. Nopeimmat virtausnopeudet ovat useita kilometrejä vuodessa. Visualisointi: CSC.
Grönlannin ja Etelämantereen vaikutukset
– Jäätiköiden vaikutus on yksi merkittävimmistä epävarmuustekijöistä sen suhteen, kuinka merenpinta nousee tulevaisuudessa, toteaa projektin johtaja jäätutkija Sophie Nowicki, joka työskentelee nyt Buffalon yliopistossa ja oli aiemmin NASA:n palveluksessa. – Mannerjäätiköiden vaikutus puolestaan riippuu tosiasiassa siitä, mitä ilmastolle tapahtuu.
Grönlannin mannerjäätikön sulamisen osalta tutkimusryhmä tutki kahta IPCC:n tulevaisuusskenaariota, joiden avulla ennustetaan merenpinnan nousua vuosina 2015-2100. Toisessa skenaariossa hiilidioksidipäästöt kasvavat nopeasti ja toisessa päästöjen taso on alhaisempi.
Korkeiden päästöjen skenaariossa Grönlannin mannerjäätikön sulaminen lisäisi maapallon merenpinnan nousua noin yhdeksällä senttimetrillä vuoteen 2100 mennessä. Matalien päästöjen vaihtoehdossa se nostaisi veden pintaa noin kolmella senttimetrillä. Nämä luvut tulevat lisäyksenä siihen, mitä on jo aiheutunut lämpötilojen noustessa esiteolliselta ajalta meidän päiviimme.
Tutkimusryhmä analysoi myös Etelämantereen jääpeitettä hahmottaakseen, paljonko edessä oleva lämpötilojen nousu lisää meren pinnan nousua jo tähän mennessä tapahtuneen lämpenemisen vaikutusten lisäksi. Etelämantereen jääpeitteen supistumista on vaikeampi ennustaa: lännessä lämpimät merivirrat kuluttavat suuria jäähyllyjä pohjasta käsin, mikä vähentää jään määrää, kun taas Etelämantereen itäpuolen valtavan jäätikön massa voi kasvaa, koska kohonneet lämpötilat lisäävät lumisateita.
Mahdollinen vaihteluväli on tämän myötä suuri. Jäätikön muutokset voivat ääripäissä joko laskea merenpintaa 7,8 senttimetriä tai nostaa merenpintaa 30 senttimetriä vuoteen 2100 mennessä, riippuen ilmastoskenaariosta ja käytetyistä ilmastomalleista. Ennusteiden mukaan eniten jäätikköä katoaisi Etelämantereen länsipuolella, mistä aiheutuisi kaikkein lämpimimmissä olosuhteissa jopa 18 senttimetrin merenpinnan nousu vuoteen 2100 mennessä.
– Amundseninmeren alue läntisellä Etelämantereella ja Wilkesinmaa itäisellä Etelämantereella ovat herkimpiä valtameren lämpenemiselle ja vaihtuville virtauksille, ja ne menettävät jatkossa edelleen suuria määriä jäätä, kertoo Nasan jäätutkija Hélène Seroussi, joka johti Etelämantereen jääpeitteiden mallintamista ISMIP6-tutkimuksissa.
Uudet tulokset auttavat laatimaan IPCC:n kuudetta raporttia, jonka on määrä tulla julki vuonna 2022.
Lisätietoja
Rupert Gladstone
Sähköposti: rupert.gladstone@ulapland.fi
Puhelin: 0049 15258784656
Thomas Zwinger
Sähköposti thomas.zwinger@csc.fi
Puhelin: +358503819538
NASAn tiedote: Emissions Could Add 15 Inches to 2100 Sea Level Rise, NASA-Led Study Finds