Detta är den sjätte i en serie på tio delar om de pågående globala effekterna av klimatförändringar. Dessa berättelser kommer att titta på de nuvarande effekterna av en föränderlig planet, vad den framväxande vetenskapen föreslår ligger bakom dessa förändringar och vad vi alla kan göra för att anpassa oss till dem.
Den 10 december 2012 var en obehaglig dag för folket som campade på Pine Island Glacier. Denna långsamt rörliga flod av is ligger på en avlägsen kustlinje i Västantarktis. Isen är upp till 3,2 kilometer (två miles) tjock. Bara några steniga kullar sticker ovanför den. Eller så ser ut som kullar. Faktum är att de är toppen av enorma berg begravda upp till näsan i is.
Förklarare: Inlandsisar och glaciärer
Trots isen var denna decemberdag ovanligt varm. Ett jämnt regn smattrade över den blöta snön. Det gjorde livet svårt för forskarna.
De släpade sitt läger från en plats till en annan. Deras snöskotrar svängde fram och tillbaka i det slaskiga slasket. Motorerna ansträngde sig och gnällde och gav ifrån sig en lukt av bränt gummi. Och redskapsslädarna som släpas efter körde ständigt fast och tvingade människor att hoppa av och trycka på.
“Det var riktigt läskigt”, säger Dale Pomraning. “Riktigt oväntat.” Han är en isborrare från University of Alaska i Fairbanks.
Förklarare: Hur forskare vet att jorden värms upp
Regnet kan verka som ett förebud om global uppvärmning. Och det är. Men Pomraning och de andra visste att något ännu allvarligare redan var på gång. Stora mängder is smälter från denna glaciär. Det händer på en gömd plats, där människor inte lätt kan se det.
Dessa 14 forskare hade kommit hit för att borra flera hål, 500 meter (1 600 fot) ner genom isen, i havsvattnet nedanför. De skulle sänka ned vetenskapliga instrument genom hålet för att studera Antarktis svaga underliv.
Ett fältläger på de övre delarna av Pine Island Glacier i västra Antarktis. I december 2012 använde forskare detta läger som en startpunkt för att studera glaciärens snabbt smältande ishylla.
August Allen/NSF
Sammantaget har Antarktis förlorat tre biljoner ton is sedan 1992. Hastigheten av isförlust har tredubblats sedan 1992. Och sedan 1979 har hastigheten för isförlust faktiskt sexdubblats – från ungefär 40 miljarder ton per år på 1980-talet , till cirka 250 miljarder ton per år nu.
Men saker och ting kan bli mycket värre.
Forskare fruktar att till år 2100 kan graden av isförlust öka till mer än 10 gånger vad den är idag. Denna snabba smältning, spridd över hela världens is, kan höja havsnivån ytterligare 0,6 till 1,8 meter (2 till 6 fot). Och om saker och ting fungerar på det här sättet kommer det delvis att bero på haven.
Djupa, varma havsströmmar smälter redan kanterna på Antarktis is underifrån. Forskarna som besökte Pine Island Glacier 2012 försökte förstå hur snabbt det händer – och om det fortfarande kan stoppas.
Mäktige snöflingor
Vår planet har tre stora inlandsisar. En, i Arktis, täcker Grönland. Två andra, i söder, täcker de östra och västra delarna av Antarktis. Tillsammans täcker de ett område nästan lika stort som USA och Australien tillsammans.
De här kartorna sida vid sida visar var majoriteten av världens inlandsisar finns. Den stora vita delen i vänster globalvy är Grönland. Antarktis är det vita området längst ner i den högra globala vyn.
NASA
Dessa massiva isplattor bildades av små snöflingor som föll under många tusen år. När den här fluffiga snön hopade sig på land, klämde den ihop sig av sin egen tyngd och skapade fast is.
Isen är mer än 4 000 meter (13 000 fot) tjock på vissa ställen. Eftersom den är under så stor press böjer den sig och sipprar som fånigt spackel. Så även när snö fortsätter att strö ner på Antarktis och Grönland och hela tiden bildar ny is, sprider sig den gamla isen under den alltid utåt mot havet.
Det mesta av denna is rör sig bara några meter (yards) per år. Men nära kusten tar det fart. Enorma floder av is, kallade glaciärer, flyter hundratals – eller till och med tusentals – meter per år. De följer djupa kanjoner i berggrunden under dem.
När antarktiska glaciärer når kusten börjar deras is att flyta på havet. Största delen av Antarktis kustlinje är omgiven av dessa flytande “ishyllor”. De är hundratals meter tjocka. Och de gör ett viktigt jobb. De håller tillbaka glaciärerna bakom sig och bromsar deras flöde ut i havet.
Inlandsisarna på Antarktis och Grönland bildas av snö som faller, samlas och sedan långsamt komprimeras till is. Som dumt kitt, sipprar den isen mot haven, där den bryter av (en process som kallas kalvning) för att bilda isberg.
Hugo Ahlenius/UNEP/GRID-Arendal; bearbetad av L. Steenblik Hwang
Men forskarna är oroliga. Vissa ishyllor visar tecken på svaghet. Djupa, varma havsströmmar smälter dem underifrån.
Idag är Pine Island Glaciers ishylla i genomsnitt cirka 400 meter (1 300 fot) tjock. Det är ungefär lika med höjden på New York Citys 102 våningar höga Empire State Building. Men sedan 1992 har ishyllan tunnats ut med 70 meter (ungefär 230 fot). Och i takt med att den har försvagats har glaciären ökat med 70 procent, precis sedan 1980.
Upp och ner raviner
Antarktis är täckt av ett ark av tjock, långsamt sipprande is. Nära kusten smälter denna is samman i floder som rör sig snabbare, så kallade glaciärer. De rinner ut i havet. På den här kartan (gjord med hjälp av satellitradardata) visas snabbare is som rör sig mörkblå, lila och röd.
Eric Rignot/NSIDC/University of Colorado, Boulder
När Pomraning och de andra slagit upp sitt nya läger, skottade de ner 3 500 kilo (7 700 pund) snö i en metalltank. De smälte det och körde det sedan genom en maskin som kallas en varmvattenborr. Som namnet antyder använder den hett vatten för att smälta ett smalt hål ner genom isen. När hålet väl var på plats sänkte forskarna ned vetenskapliga instrument till havet nedanför.
Isen smälte från botten av hyllan med en hastighet av 6 centimeter (2,4 tum) per dag, fann de. När varmt vatten rinner längs undersidan av ishyllan smälter det djupa kanaler in i isen. Dessa upp och nervända “raviner” skär så långt som 180 meter (600 fot) upp i ishyllan. Isen över dessa kanjoner bär inte längre sin egen vikt. Så det sjunker. Hela ishyllan, 60 kilometer (37 miles) bred och 90 kilometer (56 miles) lång, böjs konstant, buktar och går sönder när spåren smälter allt djupare in i dess undersida.
Pomraning och de andra hörde knall och knall när de sov på ishyllan på natten. De skulle vakna nästa morgon för att hitta någon ny spricka, en centimeter (fyra tiondels tum) bred – och till synes bottenlös – springande mellan deras tält. Några av sprickorna på Pine Island Ice Shelf kan så småningom växa sig breda nog att svälja ett hus.
De varma havsströmmarna som angriper Antarktis är en av de minst kända aspekterna av klimatförändringen.
Ostoppbar värme
När planeten värms upp kommer 95 procent av den extra värmen till en plats där vi inte direkt känner den. Det sipprar in i de djupa haven.
Sedan 1920 har världshaven absorberat 450 zettajoule (ZET-uh-jewls) värme. Det räcker för att smälta 1,5 miljoner kubikkilometer (360 000 kubikmil) is. Det är tillräckligt med smältvatten för att höja den globala havsnivån med 4,3 meter (14 fot). Och mer värme kommer in i haven varje dag, konstaterar Douglas Martinson. Han är en polar oceanograf vid Lamont-Doherty Earth Observatory i Palisades, NY
Mycket av Antarktis is sitter på en stenig bädd som sjunker under havsytan och utsätter den för varma, djupa havsströmmar. Den här kartan byggdes med hjälp av isradardata och andra fjärravkänningstekniker. Områden under havsytan visas i blått.
P. Fretwell et al/The Cryosphere, 2013. (CC BY 3.0)
Mängden extra värme i världshaven fördubblades faktiskt mellan 1997 och 2015. Havsströmmar börjar först nu leverera denna värme till Antarktis.
Även om vi slutar producera koldioxid i morgon kommer vi “fortfarande att ha all denna värme i havet”, säger Martinson. “Det är svårt att föreställa sig hur vi ska stänga av det här.”
Människor som Robert DeConto försöker lista ut hur världens inlandsisar kommer att reagera på denna hetta. Han är glaciolog vid University of Massachusetts i Amherst. Och han har skapat datormodeller. Dessa simuleringar visar hur Antarktis is sannolikt kommer att förändras när världen gradvis värms upp.
Världen har hittills värmts upp med cirka 1 grad Celsius (1,8 grader Fahrenheit) sedan 1850. När uppvärmningen ökar till 1,5 och sedan 2 grader C (2,7 och sedan 3,6 grader F) under de kommande decennierna kommer Antarktis gradvis att förlora mer is. Till en början skulle det inte vara dramatiskt, säger DeConto. Men hans simuleringar visar att när uppvärmningen når 3 grader C (5,4 grader F), “bröter helvetet löst.”
Förklarare: Vad är en datormodell?
Hans datormodeller visar att vid denna tidpunkt kommer Västantarktis ishyllor att attackeras från två håll samtidigt. De kommer att fortsätta att smälta från havet nedanför. Och de kommer också att börja känna allvarliga effekter från den värmande luften ovanför.
Krossande is
Varma somrar kommer att smälta snö på toppen av ishyllorna och bilda stora blå dammar. “Mycket flytande vatten på ishyllorna är ingen bra idé”, konstaterar DeConto.
Vattnet från dessa sjöar rinner ut i djupa sprickor i isen, kallade sprickor (Kreh-VOSS-sez). Vattnets tyngd driver sprickorna allt djupare – tills de bryter igenom isens botten. Om detta händer med många sprickor på en gång kan en hel ishylla krossas på några dagar. Tre tusen kvadratkilometer (1 160 kvadrat miles) av ishylla kan sönderfalla till en svärm av isberg som driver bort i havet.
Detta har redan hänt i en varmare del av kontinenten, kallad Antarktishalvön. Detta landfinger sträcker sig upp mot den nedre spetsen av Sydamerika. Och sedan 1988 har fyra av dess ishyllor sönderfallit. De har fallit som dominobrickor, från norr till söder, när varma somrar når längre ner på halvön.
Här visas Leppard-glaciären på den antarktiska halvön. De snabbrörliga glaciärerna runt Antarktis kanter är portar som tillåter is, från kontinentens stora inre, att strömma ut i havet.
Erin Pettit/Oregon State University
När den antarktiska halvöns ishyllor kollapsade rasade glaciärerna som de hade hållit tillbaka utom kontroll. Dessa glaciärer flödade då två till nio gånger sin ursprungliga hastighet. Detta dumpade is i havet snabbare än någonsin.
Den antarktiska halvön rymmer inte tillräckligt med is för att höja havsnivån mer än några centimeter. “Men det visade oss vad co uld happen” längre söderut i västra Antarktis, säger Ted Scambos. Han är glaciolog vid National Snow and Ice Data Center i Boulder, Colo.
Grönlands snabbaste glaciär
Scambos tror att om stora glaciärer i Västantarktis plötsligt tappar hela ishyllan kan det bli ännu värre. Just nu slutar dessa glaciärer i klippor av is som reser sig cirka 30 meter (100 fot) över vattnet. Det är ungefär lika högt som en byggnad på sju våningar. Men om den flytande ishyllan bryter av framsidan av glaciären, exponerar den en högre klippa av is. Och om klippan blir för hög kommer isen inte längre att vara stark nog att bära sin egen vikt. När det händer, varnar Scambos, “isen misslyckas nästan omedelbart.”
Forskare lärde sig detta genom att titta på en glaciär på Grönland. Kallas Jakobshavn, förlorade den den flytande isen från sin front mellan 1998 och 2002. Isklippan vid glaciärens spets tornar nu 100 meter (cirka 325 fot) över vattnet – lika högt som en 20-våningsbyggnad. Med några dagars mellanrum kollapsar den med ett öronbedövande dån. Isberg stora som flerbostadshus hopar sig i vattnet framför den. De täpper till kort en havsvik, kallad fjord framför glaciären. Den fjorden är 13 kilometer (8 miles) tvärs över. Inom några dagar glider dock dessa block iväg. Detta ger isklippan utrymme att kollapsa igen.
Jakobshavn tappar nu 13 kilometer is från sin framsida varje år. Det är snabbare än någon annan glaciär i världen. Men om glaciärer i Västantarktis ger efter för sommarsmältning och förlorar sina flytande ishyllor, kan det bli ännu värre.
Västantarktis har flera dussin stora kustglaciärer. Och forskare har blivit särskilt oroliga för en. Kallas Thwaites Glacier och ligger 100 kilometer (ungefär 60 miles) väster om Pine Island.
Denna flygbild över Thwaites-glaciären från oktober 2012 visar var den möter havsvatten.
James Yungel/NASA IceBridge
Djupt och farligt
Framsidan av Thwaites, där den berör havet, ligger i vatten som är 600 meter (2 000 fot) djupt. Men när du går längre in i landet, lutar bädden av glaciären nedåt. Detta fördjupande spår ansluter hela vägen till centrum av Västantarktis, 500 kilometer (310 miles) inåt landet. Där är isen upp till 3 400 meter (11 000 fot) tjock. Och den sitter i en skål som störtar så långt som 2 500 meter (8 200 fot) under havsytan.
Satellithöjdmätningar (höjdmätningar) visar att isen snabbt förtunnas i vissa delar av Grönland (vänster) och Antarktis (höger). På dessa kartor visas gallringsområden i gult, orange och rött. Den röda fläcken på vänster sida av Antarktis markerar platsen för Pine Island, Thwaites och flera andra stora glaciärer
Hamish Pritchard/British Antarctic Survey
Denna geografi skapar en dålig situation. När isklipporna i Thwaites börjar falla sönder några år från nu, kommer varje kollaps att exponera en ännu högre klippa bakom den. Och dessa successivt högre klippor skulle kunna kollapsa allt snabbare.
När glaciärfronten drar sig tillbaka till djupare vatten kommer den också att ta emot mer och mer värme från djupa havsströmmar. Och här är ett annat bekymmer: Thwaites-glaciären är 120 kilometer (75 miles) över – åtta gånger bredare än Jakobshavn. Och till skillnad från Jakobshavn är det inte inmurat av berg på någon sida. Så isblocken som ramlar ner kanske inte hopar sig och skyddar den nya klippytan, inte ens för en kort stund.
Scambos föreställer sig hur en fullständig kollaps av Thwaites-glaciären kan se ut om 50 eller 100 år. “Du skulle se den här krusningseffekten av en skrynklig glaciär”, säger han. Vågen av kollaps skulle expandera några kilometer längre in i Antarktis varje år, när isen ramlade in från alla håll. Vid det här laget, säger han, “river du verkligen ut det iskalla hjärtat av kontinenten.”
Vissa regioner i Västantarktis tros vara stabila just nu. De utsätts inte för så mycket djupt varmt vatten som Amundsen Coast, där Pine Island och Thwaites ligger. Men Thwaites kollaps kan också slita upp bakdörrarna på de glaciärerna.
När vågen av kollaps äter sig in i deras bakre ändar, kan dessa förment stabila glaciärer faktiskt ändra riktning och strömma bakåt. De kunde spilla sin is i det vidgare hålet i mitten av kontinenten. Scambos säger att det är “precis som att gräva ut mitten av en stor sandhög.”
Ändra förutsägelser
Varför Antarktis och Arktis är polära motsatser
Forskare brukade tro att Antarktis och Grönland skulle motstå effekterna av den globala uppvärmningen, åtminstone under de kommande 100 åren eller så. De trodde att varmare hav skulle få mer vatten att avdunsta. Detta skulle göra fler moln – och släppa mer snö på inlandsisen. Många forskare förutspådde att mer snöfall skulle kompensera effekterna av snabbare smältning. En stor rapport från 2001 från Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) gav fortfarande uttryck för denna åsikt. Men sedan dess har saker och ting förändrats snabbt.
Antarktis hastighet av isförlust har sexdubblats sedan 1979. Och mellan bara 2000 och 2004 nästan tredubblades också Grönlands hastighet av isförlust.
Klimatförändringar lamslår planetens glaciärer och inlandsisar
Antarktis förlorar nu cirka 250 miljarder ton is per år. På platser som Kanada, Alaska och de höga bergen i Asien och Sydamerika förlorar världens mindre glaciärer tillsammans 215 miljarder ton per år. Och Grönland förlorar cirka 280 miljarder ton is per år.
Men bland dessa ismassor är Antarktis den sovande jätten. Den rymmer 85 procent av världens is. Det är sju gånger så mycket som Grönland och alla världens andra glaciärer tillsammans. Och jämfört med Grönland ligger mycket mer av Antarktis is i djupa bassänger, känsliga för havsvärme. Så när världen fortsätter att värmas kommer den växande värmen att angripa Antarktis från både luften och havet. Och inom några år kommer Antarktis att bli den ledande bidragsgivaren till havsnivåhöjningen.
Nya bekymmer
Västantarktis har tillräckligt med is för att höja havsnivån med 3 meter (10 fot). Kontinentens andra halva, Östra Antarktis, rymmer fyra gånger så mycket is som den västra. Forskare hade trott att östra Antarktis is låg på hög mark och skyddade den från varma havsströmmar.
Men forskare har sedan dess insett att detta inte är sant. De har tillbringat ett decennium med en metod, kallad ispenetrerande radar, för att kartlägga bergen och dalarna under östra Antarktis is. Dessa studier har visat att stora delar av denna inlandsis ligger i havsbassänger som sjunker 1 000 till 2 500 meter (3 300 till 8 200 fot) under havsytan. Det är lika djupt som Västantarktis.
Bara två av dessa glaciärer i östra Antarktis – kallade Totten och Denman – håller tillräckligt med lågt liggande is för att höja havsnivån med 5,5 meter (18 fot). Med andra ord kan dessa två glaciärer i sig själva höja havsnivån mer än hela Västantarktis tillsammans.
Om dessa glaciärer blir instabila, “då är du verkligen i trubbel”, säger Helen Fricker. Hon är glaciolog vid Scripps Institution of Oceanography i San Diego, Kalifornien. “Det här är ställena som håller mig vaken på natten.”
ICESat-2 mäter is och mer från rymden
Den 15 september 2018 lanserade NASA en satellit i omloppsbana som ska hjälpa Fricker att övervaka situationen. Farkosten heter IceSat-2. (Det är en förkortning av Ice, Cloud and Land Elevation Satellite 2.) Den kommer att kretsa 15 gånger per dag. När den passerar ovanför kommer den att skicka en laserstråle ner till ytan för att mäta glaciärer och ishyllor nedanför. Denna laserhöjdmätare kan visa Fricker hur snabbt ishyllor som Totten och Thwaites tunnas ut. (I slutet av januari testade Fricker och andra forskare fortfarande IceSat-2 för att försäkra sig om att den gör korrekta mätningar. Inom några månader bör satelliten börja ge en uppdaterad bild av inlandsisen.)
Och med start i november förra året inledde USA och Storbritannien ett fyraårigt forskningsprojekt vid Thwaites Glacier. De sätter team av forskare på glaciären och dess ishylla för att bättre förstå hur den reagerar på den långsamma, febriga ökningen av jordens yttemperaturer.
Smälter redan
Gamla satellitmätningar har visat att ishyllorna framför Thwaites och andra närliggande glaciärer redan i mitten av 2000-talet tunnas ut, varje år, med upp till ytterligare 6 meter (20 fot). En ishylla framför närliggande Smith Glacier tunnades faktiskt ut med 490 meter (1 600 fot) mellan 2002 och 2009. Uttunningen av alla dessa ishyllor berodde på att havet smälte på deras undersida.
Men folk som studerar Thwaites vill veta hur snart den andra attacklinjen kommer att börja: den tunga sommarsmältan som bildar dammar på toppen av ishyllorna. Dessa dammar kommer att sätta scenen för att hyllorna ska splittras i tusentals bitar och driva iväg. Det var vad som hände på den antarktiska halvön.
De vetenskapsmän som besökte Pine Island 2013 kunde redan se de tidigaste tecknen på detta.
När de kom till ishyllan var deras första jobb att gräva fram utrustning som hade lämnats av flygplan året innan. Snöskotrarna och bränsletunnorna begravdes i snö — synliga endast från flaggor som markerade deras positioner.
Men när Pomraning och hans vänner började gräva gjorde de en överraskande upptäckt. Under ytan av den snön fanns tjocka skalar av is. De tog två dagar att flisa sina snöskotrar ur den.
Den där fasta isen hade bildats sommaren innan, när varm luft smälte snön. Det lämnade vattenpölar som sipprade ner och frös igen. Ingen var där för att se det hända, men anfallet från luften hade redan börjat.
Leave a Reply