Klimaets effekt på gletschere og iskapper

Af Sebastian H. Mernild, klima- og polarforsker, PhD, Los Alamos National Laboratory, New Mexico, USA. For tiden gæsteforsker v. New York University, Center for Atmosphere Ocean Science, New York City, USA.

Siden afslutningen af det 19. århundrede har hovedparten af klodens lokale gletschere og iskapper mistet volumen samtidig med, at de er blevet mindre i arealudbredelse (i det følgende vil termen gletschere blive anvendt om både lokale gletschere og iskapper, ikke at forveksle med isskjolde som indlandsisen og det antarktiske isskjold). Ud af de mere end 300.000-400.000 gletschere, der vurderes at være kloden rundt, er der ifølge World Glacier Monotoring Service cirka 120 gletschere, hvor der årligt bliver foretaget massebalanceobservationer og opmålinger af gletscherfronternes positioner, og hvor 85 ud af de observerede gletschere har nettobalance- og AAR-observationer (AAR-forholdet er lig det område på gletscheren med nettoakkumulation i forhold til hele gletscherens areal) i mindst otte af årerne siden 1995).

Vores viden om gletschernes fysiske tilstand og forandringer i relation til ændringer i klimaet er derfor begrænset. Dog skønnes det, at gletschere i Grønland indeholder, hvad der svarer til 4,4 cm potentiel global havvandstand, og gletschere kloden rundt hvad der svarer til omkring 60 cm. Dette står i kontrast til indlandsisens cirka syv til otte meters global havvandstand og de omkring 60-70 m fra det antarktiske isskjold.

I sidste halvdel af det 20. århundrere blev der observeret et gennemsnitligt stigende globalt havniveau. Den gennemsnitlige stigning i det 20. århundrede er vurderet til at være 1,8 mm pr år, hvor stigningen i perioden 1993-2003 er estimeret til 3,1 mm pr år. For tiden stiger det globale havniveau i gennemsnit med ca. 3,2-3,3 mm pr. år, hvilket er betinget af to overordnede årsager: 1) varmeudvidelse af havet som følge af stigende havtemperatur, og 2) bidrag fra smeltende landbaserede gletschere og isskjolde. Et bidrag, der i dag nogenlunde fordeler sig med cirka 1/3 fra gletschere, 1/3 fra indlandsisen og 1/3 fra det antarktiske isskjold. Det vurderes, at hovedbidraget til det stigende globale havniveau i de kommende årtier vil komme fra gletschere og ikke fra isskjolde, da gletschere hurtigere indstiller sig på forandringer i klimaet end de noget større isskjolde. Det skønnes, at gletscherne fra nu og til udgangen af dette århundrede samlet set vil bidrage til det stigende havniveau med omkring 10-20 cm.

Et pilotprojekt om gletscheres følsomhed, responstid og ligevægtsforhold i relation til forandringer i klimaet har dokumenteret, at Grønlands længst observede gletscher, Mittivakkat-gletscheren i Sydøstgrønland, netto er smeltet cirka 1.600 m tilbage siden afslutningen af den lille istid (omkring år 1900), og cirka 1.300 m siden de første fotos blev taget af gletscheren i 1931. Baseret på beregninger ud fra feltobservationer af Mittivakkat-gletscherens massebalance siden 1995 kan det ses, at gletscheren er betydeligt ude af balance – ude af ligevægt – i forhold til det nuværende klima: I gennemsnit er gletscheren omkring 70 % for stor i areal og 80 % i volumen. At gletscheren fysisk set er for ’stor’ i areal og volumen i forhold til det nuværende klima er et udtryk for en forsinkelse mellem forandringer i klimaet og den direkte klimaeffekt på gletschernes overflade og gletschernes fysiske form (i areal og volumen) skabt af isens indre dynamiske processer. Kort sagt reagerer gletschere med forsinkelse på forandringer i klimaet.

Omkring 97 % af de observerede gletschere kloden rundt har haft et akkumuleret tab af volumen siden 1995, dog med undtagtelse af to gletschere, Engabreen og Nigardsbreen, begge beliggende i Nordnorge. De to norske gletschere har begge haft en gennemsnitlig tilvækst på omkring 5 meter i højden, hvorimod tabet ved andre gletschere maksimalt har nået 25 m siden 1995 – enkelte er dog helt forsvundet, som for eksempel Chacaltaya-gletscheren i Bolivia, Sydamerika. Dette i en tid, hvor temperaturen globalt alene inden for de sidste 25 år er steget med mere end 0,4 grader celsius, og hvor klodens hidtil varmeste år på nær ét indfinder sig mellem 2001 og 2010. At forholdene ved de to norske gletschere er modsat alle andre observerede gletschere kan skyldes lokale topografiske og klimatiske forhold, sandsynligvis i form af øget vinter(sne)nedbør.

Sammenlignes de observerede massebalanceforhold, synes det akkumulerede tab af is størst for gletschere beliggende henholdsvis i det centrale Europa, på de arktiske øer (Østcanada, Grønland, Island og Svalbard/Spitsbergen) og i Nordamerika. Også gletschere i Skandinavien synes generelt at havde været udsat for et betydeligt volumentab siden 1995, dog med undtagelse af de to før omtalte gletschere. Hvorend de observerede gletschere er beliggende, er den overordnede tendens, at gletscherne mister volumen og bliver mindre i udstrækning.

Trods den overordnede tendens er der kloden rundt stor variation mellem de enkelte gletschere med hensyn til, hvor meget de er ude af ligevægt i forhold til det nuværende klima. Enkelte gletschere er i uligevægt med op til omkring 80 % i areal, hvorimod hovedparten af gletscherne ligger mellem 30-45 %. Det samme billede går igen for volumen. De gletschere, som er mest i arealmæssig uligevægt, er ligeledes dem, der er mest i volumenmæssig uligevægt, hvor enkelte gletschere er i uligevægt med over 85 % af deres volumen, mens hovedparten af gletscherne ligger mellem 40-55 %. Nigardsbreen er eneste observerede gletscher, som ifølge beregningerne er for ’lille’ i forhold til det nuværende klima. Det kan derfor forventes, at Nigardsbreen i kommende årtier vil advancere i areal og volumen.

Fordelingen mellem fire regioner (Nordamerika, de Arktiske Øer, Skandinavien og Centraleuropa) viser, at observerede gletschere er i volumenmæssig uligevægt med henholdsvis 37 % i gennemsnit i Nordamerika, 47 % på de Arktiske Øer, 41 % i Skandinavien og 54 % i Centraleuropa – gletscherne i Centraleuropa er derved signifikant mere i uligevægt end i Nordamerika. Det betyder, at Centraleuropas gletschere i gennemsnit står over for en relativt større forandring (tab af masse), og ligeledes vil de relativt set bidrage mere til det globale havniveau end gletschere beliggende i f.eks. Nordamerika. Da det forventes, at den globale opvarmning fortsætter i fremtiden, vil de observerede gletschere uden tvivl komme mere i uligevægt end netop beskrevet og derved bidrage yderligere til stigningen i det globale havniveau.