Flere millioner kubikkilometer is ligger på Grønland.

I de siste årene har forskere merket en økt smelting av denne isen. Men er det normalt eller ikke? Det finnes det dessverre ingen store regnskap som kan gi presise svar på.

Men i to nye studier har danske og grønlandske forskere funnet unike kilder til å beskrive smelting fra isbreer og innlandsis gjennom tiår – den ene studien går til og med 120 år tilbake i tid. Og studiene komme fram til samme resultat:

Smeltingen har akselerert etter årtusenskiftet, og både isbreer og innlandsis smelter nå usedvanlig raskt.

– Vi kan tydelig se i dataene våre at det skjer en endring omkring 2003. Smeltingen begynner rett og slett å øke voldsomt, sier Andreas Ahlstrøm, som er vitenskapelig sjefskonsulent ved De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS).

Gamle fotografier og vannkraftdata avslører fortiden

Vi visste allerede fra satellittovervåkning av isen på Grønland at det i de siste årene har vært svinn i det store islageret på Grønland. Men satellittdataene går bare tilbake til 1992, og forskerne vil gjerne kunne se enda lenger tilbake.

For å kunne gjøre dette har de må tenke kreativt:

I den ene studien, som nettopp er publisert i tidsskriftet Nature Climate Change, har forskere kartlagt 350 isbreer på Grønland ved hjelp av unike gamle bilder som er tatt fra overflyvninger av Grønland.

I den andre studien, som nylig er publisert i tidsskriftet Science Advances, har forskerne brukt oppmålinger som egentlig ble gjennomført for å undersøke om det var mulig å drive et vannkraftverk i det sørvestlige Grønland.

– De to studiene bekrefter at det har skjedd en økt avsmelting av is på Grønland i de siste årene. Det er viktig kunnskap. Det handler om hvor mye havene vil stige, sier Jørgen Bendtsen, som er klimaforsker ved den danske forsknings- og rådgivningsinstitusjonen Climatelab og ikke har vært involvert i de nye studiene.

I videoen beskriver Andreas Ahlstrøm fra GEUS hvordan forskerne bak den nye studien i Science Advances har undersøkt smelting av is fra innlandsisen. (Video: Underground GEcenter)

Lette etter fotografier til klimaforskning

I studien fra Nature Climate Change brukte forskerne fotografier som går tilbake til 1930-tallet, fra danske, norske og amerikanske flyvninger over Grønland.

Opprinnelig hadde ikke bildene noe med klimaforskning å gjøre – de skulle brukes til å tegne kart over Grønland og lå i mange år gjemt i arkivene hos den danske Kort- og Matrikelstyrelsen (i dag Geodatastyret).

Professor Kurt Kjær fra Københavns Universitet har vært drivkraft i arbeidet med å få bildene frem i lyset og inn i klimaforskningen.

– I dag er det enorm etterspørsel etter bildene blant klimaforskere. De er blant de få kildene vi har til kunnskap om hvordan fortidens smelting foregikk, sier Anders Anker Bjørk, som er postdoktor og klimaforsker ved Statens Naturhistoriske Museum under Københavns Universitet og førsteforfatter på studien i Nature Climate Change.

Bilder tatt av berømt eventyrer

Blant bildene som er brukt i den nye studien, inngår også noen som er tatt av den amerikanske eventyreren Louise Boyd (1887–1972), som blant annet var den første kvinnen som fløy over Nordpolen.

Ved å kombinere mange gamle bilder har forskerne kartlagt hvordan 350 isbreer har utviklet seg.

– Vi fikk kartlagt 350 isbreer – og tidligere er det bare 77 som har vært kartlagt. Det betyr ny kunnskap om hva som har skjedd på Grønland de siste 120 årene, sier professor Kurt H. Kjær i en pressemelding fra Københavns Universitet.

Isbreer har smeltet

Isbreene som er beskrevet i studien, befinner seg på land, så de «kalver» ikke i havet.

De er valgt ut fordi smeltingen av disse breene er mer direkte påvirket av klimaendringer enn isbreer ved kysten, som også påvirkes av ulike endringer fra havet, forklarer Bjørk.

– Vi kan se at isbreene har gått tilbake gjennom mesteparten av 1900-tallet. De vokser litt fra 1940-1960-tallet, men de rekker ikke å komme seg før det igjen går tilbake. Og etter år 2000 begynner de å smelte veldig raskt, sier han.

Forskerne fant imidlertid et mystisk avvik fra det generelle mønsteret: Mange av isbreene på Øst-Grønland hadde plutselig begynt å vokse på 1990-tallet, til tross for at temperaturene fortsatt steg.

Det viste seg å være fordi det kom mer nedbør.

– Det smelter fortsatt en masse is fra isbreene på Øst-Grønland på 1990-tallet. Men når det faller mer snø enn det smelter, så gir det et overskudd i regnskapet, og isbreene vokser, forklarer Bjørk.

Påvirket av den nordatlantiske oscillasjon

Endringene i nedbøren på Øst-Grønland skyldes ifølge den nye studien endringer i den såkalte nordatlantiske oscillasjon (NAO) – et fenomen som påvirker strømninger i atmosfæren og dermed blant annet bestemmer om vindene på Grønland blåser med varm luft sørfra eller kaldere luft nordfra.

– Når temperaturene stiger, vil det antagelig komme mer nedbør på Øst-Grønland på grunn av den nordatlantiske oscillasjon. Derfor forutsier vi i studien at isbreene vil forsvinne raskere på Vest-Grønland enn på Øst-Grønland. Rett og slett fordi det vil bli tilført mer snø til isbreene på Øst-Grønland, forklarer Bjørk.

Klimaforsker Jørgen Bendtsen mener dette et av de mest interessante funnene i den nye studien.

– De kan vise at isbreene på vestkysten er mer følsomme for klimaendringer. De viser at det er en asymmetri i responsen fra isbreene på hver side av Grønland, sier Bendtsen.

Fra kraftverk til klimaforskning

I den andre nye klimastudien, som er publisert i Science Advances, ser forskerne på smeltingen fra innlandsisen på et enkelt sted i det sørvestlige Grønland. Men de bruker unike data som direkte måler smeltingen av isen i stedet for å beregne det ut fra bilder.

Målingene stammer fra Tasersiaq-bassenget i det sørvestlige Grønland, og ble opprinnelig utført til kommersielle formål: Man ville undersøke om det var mulig for å bruke strømmen fra Tasersiaq-bassenget til å drive et vannkraftverk.

– På 1970-tallet var det oljekrise, og derfor gikk man i gang med å undersøke potensialet for vannkraft. Derfor begynte man å måle strømmen av vann fra bassenget, sier Andreas Ahlstrøm fra GEUS, som er en av forfatterne bak den nye studien.

– Det innebærer at vi i dag har en helt enestående dataserie som strekker seg over 40 år. Det er ingen andre dataserier der vi kan se smeltingen fra innlandsisen så langt tilbake, legger han til.

Regn og snø ble fjernet

Forskerne har brukt flere år på å bearbeide dataene.

Mengden av vann fra det 6500 km² store bassenget er nemlig ikke bare avhengig av smelting av innlandsisen – den er også avhengig av hvor mye nedbør det har vært i området.

– Området er tørt, så derfor er ikke bidraget fra nedbør så stort. Men vi ville fortsatt ha det rene tallet. Derfor har vi gjort mye for å fjerne bidraget fra nedbøren, forteller Andreas Ahlstrøm og legger til man kan beregne bidraget fra nedbør ut fra målinger av hvor mye det har regnet og snødd i området.

Voldsom stigning omkring år 2003

Forskerne oppdaget at smeltingen var relativt stabil på 1970-tallet, 1980-tallet og 1990-tallet. Men på 00-tallet skjedde det plutselig en endring.

– Det skjer en tydelig endring omkring år 2003. Når man ser dataene våre rent visuelt, ser det ganske voldsomt ut. Hvis du tar gjennomsnittet av smeltingen fra innlandsisen, har det vært 80 prosent mer i året i perioden 2003–2014 sammenlignet med 1975–2002, sier Ahlstrøm.

– Da vi så det, tenkte vi: «Hvor i all verden kommer den endringen fra?» Og da måtte vi gå på jakt i den vitenskapelige litteraturen for å se om det hadde skjedd noen tilsvarende endringer med klimaet. 

Et mulig svar på spørsmålet fant forskerne i studier av den atmosfæriske sirkulasjonen av luftmasser. Ut fra en lang rekke målinger kunne de se at luftmassene begynte å komme fra sørligere områder omkring samme tidspunkt som smeltingen begynte å akselerere, forklarer Ahlstrøm.

Kan brukes i klimamodeller

– Det skjedde en endring i den atmosfæriske sirkulasjonen, der luftmassene i høyere grad begynte å komme fra sørligere breddegrader enn tidligere. Så det er den varmere luften fra sør som får isen til å smelte raskere, sier Ahlstrøm, som understreker at det er snakk om et komplisert samspill.

Selv om studien bare beskriver smeltingen av innlandsisen på et enkelt sted, mener han at den er et viktig bidrag til klimaforskningen.

Nettopp fordi dataserien er av høy kvalitet, kan resultatene brukes til å teste om modeller over fremtidens klima holder vann.

– Når man har en klimamodell som skal forutsi hva som skjer i fremtiden, vil man alltid ha noe å teste modellen på. Hvis modellen kan forutsi hva som faktisk skjedde, er det et tegn på at man har en god modell, forklarer Ahlstrøm.

Trist konklusjon er kjent fra andre studier

Ifølge Jørgen Bendtsen fra Climatelab er det ikke overraskende at de to studiene viser at isen på Grønland smelter raskere enn tidligere – den samme «triste konklusjonen» er kjent fra mange andre studier. Blant andre hans egne studier, som blant annet har vist at havet ved Øst-Grønland har blitt mindre salt på grunn av smeltevannet.

Likevel mener han at de to nye studiene er viktige bidrag til forståelsen av klimaet – både før, nå og i fremtiden.

– Dette er viktige brikker i det store puslespillet som beskriver klimaendringene. En av de største truslene er økt vannstand, og nå stiger havene med omkring 3,8 millimeter i året. Det vil si 38 centimeter i løpet av 100 år. Men prognosene er veldig usikre, og vi frykter at det kan bli mye verre, Jørgen Bendtsen.

– Derfor er det viktig at vi hele tiden får bedre prognoser, slik at vi kan være i forkant med utviklingen. Og da trenger vi gode data.

Referanser:

A.P. Ahlstrøm mfl: «Abrupt shift in the observed runoff from the southwestern Greenland ice sheet», 2017, Science Advances, DOI: 10.1126/sciadv. 1701169

A.A. Bjørk mfl: «Changes in Greenland’s peripheral glaciers linked to the North Atlantic Oscillation», 2017, Nature Climate Change, DOI: 10.1038/s41558-017-0029-1 Sammendrag

M.K. Sejr mfl: «Evidence of local and regional freshening of Northeast Greenland coastal waters», 2017, Scientific Reports, doi: 10.1038/s41598-017-10610-9

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.