Isbremmer i Vest-Antarktis kan være nært et vippepunkt: Kollapser de, kan det føre til en mye raskere forflytning av ismasser ut i Amundsen-havet, og et vesentlig bidrag til havstigningen.
Breisen som dekker store deler av Antarktis dannes når snøen blir tykk og tung nok. Da blir den
nederste snøen presset sammen til is. Som alle
andre isbreer beveger isen seg som en seig masse
utover til den ender i havet. Enkelte steder vil
enden av brearmer legge seg oppå havet og flyte
utover. Dette kalles en isbrem. Grunningslinjen er
linjen der isen, bunnen og vannet møtes. Utenfor
er det isbrem, innenfor er det isbre. Vippepunktet
for isbremmene i Antarktis passeres når grunningslinjen presses bakover til den ustabile sonen,
der bunnen heller nedover. (Illustrasjon: JHåland)
I IPCCs spesialrapport om halvannengraders oppvarming anslås det at denne kollapsen kan inntreffe ved 1,5–2°C oppvarming. Spesielt den såkalte Thwaites-breen antas å kunne bidra til mye havstigning dersom slike isbremmer kollapser fullstendig.
Isbremmene i Antarktis smelter nedenfra, og det er spesielle forhold under breene som er årsaken til at de blir vippeelementer, forklarer førsteamanuensis Elin Darelius ved Universitetet i Bergen og Bjerknessenteret for klimaforskning.
<2°C:– Hva er det som skjer med isen i Vest-Antarktis?
Elin Darelius:– Deler av isbreen i Vest-Antarktis ligger på havbunn – det er store basseng under dagens havnivå som er fylt med breis.
Lengst ut har du en flytende isbrem. Innerst inne under isbremmen, der fronten av iskanten hviler på havbunnen, går det som kalles grunningslinjen. Det er her under vannet av smeltingen skjer: Varmt, tungt, saltvann presses innover og smelter bunnen av isbreen. Det ferske, lettere smeltevannet presses oppover og drar mer tungt, saltvann inn mot breen.
Der denne grunningslinjen hviler mot sjøbunn som går oppover under isen, er isbremmen relativt stabil. Problemet oppstår når det blir nedoverbakke under breen bak grunningslinjen.
– Da blir situasjonen ustabil, og grunnlingslinjen vil fortsette å trekke seg tilbake til den når et område der havbunnen heller oppover igjen.
– Men hvorfor blir den ustabil?
– Fordi istransporten over grunningslinjen øker jo tykkere isen er. Så jo mer grunningslinjen trekker seg bakover i nedoverbakke, jo mer øker derfor istransporten over den. Da blir det ubalanse mellom transporten over grunnlinjen og hvor stor akkumulasjonen er – altså hvor mye det snør og bygges mer isbre bak . Dermed øker istransporten enda mer. Og sånn fortsetter det til man kommer til der bunnforholdene begynner å gå andre veien igjen.
Og grunningslinjene beveger seg bakover, til dels svært raskt. 22 prosent av dem beveger seg raskere enn 25 meter per år i Vest-Antarktis, og så raskt har vi sannsynligvis ikke sett dem bevege seg siden slutten av siste istid. Og i Amundsenhavet går det voldsomt raskt – ca. 300 meter i året.
Tilbakekoblingsmekanismer
– Og det også starter noen tilbakekoblingsmekanismer som gjør at det ikke lar seg stoppe?
– Denne mekanismen er i seg selv selvdrivende, og stopper ikke før man har nådd et nytt likevektspunkt, altså når bakken under isen begynner å gå oppover igjen. Et poeng er i tillegg at disse undersjøiske bassengene som breen ligger på i dag er til dels svært dype. Og jo dypere isen ligger i vannet, desto lavere er frysepunktet – dermed smelter den også desto raskere. Og dess mer is du smelter, dess større sirkulasjon under isbremmen, og hele prosessen blir selvdrivende.
I tillegg vil isbremmen kunne bremse bevegelsen til isbreen bak – spesielt dersom den «hviler» på en undersjøisk rygg lenger ute. Dersom den delen av bremmen kollapser, vil isbreen bevege seg raskere utover.
Til slutt kan avsmeltingen føre til at du endrer sirkulasjonsmønsteret rundt hele Antarktis. Dette er mekanismer vi ikke helt forstår, men at de vil ha konsekvenser. At ting vil endres videre som følge av det, det er helt sikkert.
Illustrasjon: JHåland
Havnivåstigning
– Men det får uansett konsekvenser for havnivåstigning også?
– Når innlandsisen i Antarktis smelter, vil havet stige. Det vil skje verden rundt, og mer i nord enn i sør, fordi den tunge isen nå fordeler seg som havvann verden over, så jordens tyngdepunkt forflytter seg nordover.
I tillegg er mye av vannet vi finner på bunnen av verdenshavene opprinnelig fra Antarktis. Dersom vi legger et «ferskvannslokk» av smeltevann rundt Antarktis, kan produksjonen av det bunnvannet stoppe opp. Da kan vi få forandringer i stor skala på havsirkulasjonen globalt.
Det er samtidig viktig å huske at siden isbremmen allerede flyter på vannet, vil ikke kollapsen av den i seg selv bidra til havstigning. Men som nevnt bidrar isbremmen til å bremse isbreens bevegelse. Når ingenting holder breen bak i sjakk, vil den begynne å sige fortere – og da stiger havet.
– Men hvor mye? Enkelte hevderminst 3 meterfra denne delen av Antarktis alene, stemmer det?
– Dersom all isen i Vest-Antarktis hadde smeltet, ville det kanskje tilsvart dette i økt havnivå. Men vi ser ikke for oss at det skjer ennå. Det de nyeste modellene viser, er at man venter å se et økt bidrag fra Antarktis totalt på opptil 35 cm i dette århundret på grunn av klimaendringene. Opptil 18 cm av dette fra Vest-Antarktis.
Men selv om man venter å se at for eksempel Thwaites-breen til slutt kollapser helt, ser man for seg at det vil ta 200-1000 år. Det er utrolig mange prosesser her man vet så lite om, derfor det store spennet i tidsangivelsen. Man frykter jo at det vil skje relativt fort, men altså ikke i morgen eller neste uke.
– Fortsatt mye vi ikke vet
– Har vi et temperaturintervall der i ugjenkallelig vil miste disse isbremmene?
– Det er blitt anslått at det vil kreve 8 grader oppvarming ovenfra, som vil tilsvare langt mindre i globalt snitt, siden oppvarmingen kan gå raskere på Antarktis. Men det blir litt feil å koble dette til økningen i global gjennomsnittstemperatur. Det er havet under isbremmen som er jokeren, og det har vi lite kontroll på.
Det er for en stor grad endringer i hvor mye av det varme vannet som kommer opp på kontinentalsokkelen som styrer dette. Jeg tror ikke noen har koblet dette direkte til økning i gjennomsnittstemperatur. Om noen har gjort det, er den koblingen veldig usikker.
Det mye vi fortsatt ikke vet om dette. Vi vet lite om vekselvirkningene mellom hav og is under isbremmene, det er vanskelig å forske på slikt under flere hundre meters tykk is. Hvordan bunnen under isen ser ut vet vi heller ikke nok om. Selv jobber jeg mest med observasjoner og prosessforståelse. Og å få det inn i modellene, er i seg selv en stor utfordring.
