Status og framtid

Det er dei siste tiåra registrert betydelig oppvarming over enkelte delar av Antarktis, og det er venta betydelige endringar i åra som kommer.

Status

Temperatur

Det er registrert betydelig oppvarming over den antarktiske halvøy og i mindre grad resten av Vest-Antarktis siden tidlig på 1950-tallet, samtidig som det er registrert lite endring på resten av kontinentet. Den kraftigste temperaturøkningen har skjedd i vestlige og nordlige deler av Antarktishalvøya med en økning på 0,53 °C per tiår for perioden 1951–2006. Vest på halvøya har temperaturøkningen vært størst om vinteren, med en økning på 1,03 °C per tiår i perioden 1951–2006. På østsiden av Antarktishalvøya har temperaturen økt mest om sommeren og høsten, med en økning på 0,41 °C per tiår i perioden 1946–2006. En rekke nyere studier basert på tilgjengelige bakkemålinger fra stasjoner og automatiske værstasjoner og satellittobservasjoner tyder på at også Vest-Antarktis har sett en oppvarming over de siste tiårene, beregnet til omtrent 0,1 °C per tiår siden 1950. Sipleregionen er identifisert som ett av de områdene i verden hvor temperaturen øker raskest i dag. Det har ikke vært registrert noen statistisk signifikante endringer i overflatetemperaturene i øvrige områder av Antarktis.

Nedbør

Ingen statistisk signifikant endring i nedbørsmengden i Antarktis er registrert siden 1957. Nedbørstrendene varierer imidlertid fra region til region. På vestsiden av Antarktishalvøya har man registrert økning i nedbør. I Øst-Antarktis er det foreløpig ikke entydig dokumentasjon i denne retning, men de siste årene har det vært observert regionalt sett relativt store nedbørsmengder i Dronning Maud Land. Det er uklart om dette kan tilskrives normale variasjoner eller om det er starten på en mer langsiktig økning i nedbør.

Havklima

Temperaturen i den antarktiske sirkumpolare havstrømmen i Sørishavet har økt med 0,17 °C på 700–1100 meters dyp mellom 1950-tallet og 1980-tallet, noe som er mer enn det globale gjennomsnittet. Oppvarmingen henger sammen med at denne havstrømmen har forflyttet seg sørover som følge av at vestavindsbeltet har flyttet seg sørover i samme periode.

Bunnvannet som dannes i Antarktis og som eksporteres videre til Sør-Atlanteren har blitt varmere, uten at årsakene er godt nok kartlagt. Vannet i den indiske sektoren og Stillehavssektoren av Sørishavet er blitt ferskere – dette gjelder også bunnvannet som dannes her. Langs Antarktishalvøya er det registrert en bemerkelsesverdig sterk oppvarming av de øvre vannmassene, høyere enn 1 ˚C over perioden 1995–1998 i sør-sommeren, noe som trolig kan knyttes til redusert havis i dette området.

Vurdering av observasjoner

Studier tyder på at hullet i ozonlaget 

Framtidige klimaendringer

Den informasjonen vi har om framtidige klimaendringer i Antarktis bygger på sirkulasjonsmodeller som ser atmosfære, is og hav i sammenheng. Modellene klarer foreløpig ikke å simulere de observerte endringene som har skjedd i Antarktis i løpet av de siste tiårene på en nøyaktig måte, så det er fortsatt en stor grad av usikkerhet knyttet til modellresultatene, spesielt på regional skala.

Det er til tross for usikkerhet i modellene stor enighet blant forskningsmiljøene, på grunnlag av modellkjøringer, om at dersom utslipp av drivhusgasser til atmosfæren fortsetter å øke i samme tempo som i dag, vil temperaturen over Antarktis øke med flere grader i løpet av dette århundret. Modellkjøringene viser entydig overflateoppvarming over Antarktis frem mot 2100 med en økning i spennet 0,14 til 0,5 °C/tiår over land. Den største økningen er anslått for den høytliggende indre del av Øst-Antarktis. Det er like fullt forventet at overflatetemperaturen i år 2100 fortsatt vil ligge godt under frysepunktet over det meste av Antarktis og at temperaturøkningen ikke vil bidra til smelting innlandsisen. Modellene viser størst oppvarming over havissonen om vinteren (0.51 ± 0.26 °C/tiår utenfor Øst-Antarktis) på grunn av den forventede tilbaketrekningen av havisen og den påfølgende eksponeringen av åpent hav.

Klimamodellene gjengir generelt sett nedbørsnivået i det 20. århundre dårlig på grunn av utfordringer med å beskrive de viktige prosessene som styrer nedbørsbildet på en korrekt måte i modellene. Dette gjør også modellkjøringene for fremtiden mer usikre. De fleste klimamodellene simulerer imidlertid økt nedbør over Antarktis i det kommende århundret, og da en større økning om vinteren enn sommeren. Modellresultater antyder en nedbørsøkning på 20 % sammenlignet med dagens nivå sett over kontinentet som helhet. Modellene forutsier generelt en intensivering av ishavsstrømmen som en respons til den forventede sørlige forflytningen og intensivering av de vestlige vindene over Sørishavet. Den observerte oppvarmingen av Sørishavet anslås å fortsette å omfatte nesten alle dybder, men oppvarmingen i de øverste lagene forventes å bli svakere her enn i andre havområder. Modellberegninger tyder på en temperaturøkning i bunnvannet på 0,25 °C innen 2100. Dette vil ha betydning for tetthet og dermed sirkulasjon i vannmassene.

Konsekvenser

Pågående og forventede klimaendringer i de kommende tiårene påvirker, og vil fortsette å påvirke, storskala-prosesser med effekter på klimasystemet både i og utenfor Antarktis. Konsekvensene av disse klimaendringene i Antarktis er flerfoldige. På sikt forventes det at havisen vil trekke seg tilbake, og at smeltende isbreer vil bidra sterkt til havnivåstigning. Og ikke minst vil livsbetingelsene for planter og dyr endre seg.

Les mer om effekter på polare økosystemer

Klimakomponenter

Kald luft, kaldt vatn og is er fundamentale faktorar for klimasystemet på den sørlege halvkula og har ringverknader dessutan til den nordlige.

Innlandsisen

Antarktis i et geologisk tidsperspektiv

Isen som i dag dekker størsteparten av Antarktis ble dannet for om lag 34 millioner år siden, relativt nylig sett i et geologisk tidsperspektiv, og mest sannsynlig som følge av nedgang i atmosfærisk CO2-nivå. Nedgangen i CO2 skyldtes en kombinasjon av redusert CO2-utgassing fra undersjøiske fjellkjeder og vulkaner, i tillegg til økt karbonopptak. Denne nedgangen førte til lavere global middeltemperatur, men omtrent 4 ˚C høyere enn i dag. Isen nådde da ut til kanten av kontinentet, men var sannsynligvis varmere og tynnere enn i dag.

Klimaet ble brått kjøligere for omkring 14 millioner år siden, antakelig forsterket av økende isolasjon av Antarktis heller enn forandring i CO2-nivået. De andre kontinentene drev lenger bort fra Antarktis, samtidig som Sørishavsstrømmen (den antarktiske sirkumpolare havstrømmen, Antarctic Circumpolar Current, ACC) utviklet seg. På den tiden vokste innlandsisen omtrent til sin nåværende størrelse, og man tror at den har holdt seg slik siden.

Temperaturforskjellen mellom istider og mellomistider i Antarktis har vært ca. 9 ˚C. Isen i både Arktis og Antarktis vokste i istidene, med påfølgende fall i havnivå på gjennomsnittlig 120 meter. Iskjerner fra både Grønland og Antarktis viser at i mellomistidene de siste 400 000 år har temperaturen har vært 2–5 ˚C høyere og havnivået 4–6 meter høyere enn i dag.

Studier av fortidsklima viser at Sørishavsstrømmen oppsto i overgangen mellom eocen og oligocen (34 millioner år siden), da Tasmania forlot Antarktis i geologisk forstand, og Drakestredet åpnet for en sirkumpolar havstrøm rundt Antarktis. Sørishavet fikk dermed sin rolle i koblingen av verdenshavene gjennom den store dyphavssirkulasjonen. Samtidig isolerte havstrømmen Antarktis mot varmetransport til høyere breddegrader.

Iskjerner fra Antarktis fungerer også som klimaarkiv fra fortida. Iskjernene viser at isen har vært i stadig endring som følge av endringer i solinnstrålingen (endringer i formen på jordas bane rundt sola, og dermed avstanden til sola), og viser også at det er en sterk kobling mellom nivået av drivhusgasser og lufttemperatur.

Omtrent 98 % av Antarktis er dekket av en kappe av is (innlandsisen) med en gjennomsnittlig tykkelse på minst 2,1 kilometer. Denne isen inneholder 90 % av verdens ferskvann. Sammen med havisen som omkranser den, spiller isen en viktig rolle i strålingsbudsjettet på høyere sørlige breddegrader og er en viktig drivkraft i den atmosfæriske sirkulasjonen. Innlandsisen, som på sitt tykkeste er over 4000 m, holder lufttemperaturene på den sørlige halvkule lave og stabiliserer syklonbeltet rundt kontinentet.

Is tilføres innlandsisen gjennom nedbør som kommer som snø. Denne snøen blir så komprimert og danner breis som forflytter seg mot kysten under gravitasjon, til dels i raske isstrømmer. Når isen når kysten renner den ut i havet og danner de store flytende isbremmene. Gjennom denne tilflyten av is til kysten har innlandsisen en betydelig rolle i opprettholdelse av klimasystemet i regionen, og endringer i balansen mellom tilførsel og tap av is vil ha betydning for klimautviklingen og globalt havnivå.

Betydelig innsats gjøres for å øke vår grunnleggende kunnskap om dynamikken i den antarktiske innlandsisen og dets betydning i klimasystemet, for på denne måten å forbedre de globale klimamodellene. Det gjenstår imidlertid mye for å få tilfredsstillende modeller.  Norsk Polarinstitutt har gjennom flere større forskningsprosjekter bidratt med ny kunnskap som grunnlag for videre modellutviklinger, for eksempel gjennom prosjekter som ICE Fimbulisen og ICE Iskoller.

Innlandsisen i Antarktis er en viktig indikator når det gjelder dagens klimaendringer, og endringer i isen kan få betydelige konsekvenser. Antarktis har mistet masse de siste to tiårene. Disse tapene er i stor grad fra et avgrenset område, nemlig den antarktiske halvøy og området ved Amundsenhavet i Vest-Antarktis. Det er mange kunnskapshull som skal tettes før vi har grunnlag for å gi fullgode prediksjoner om utvikling av innlandsisen i fremtiden. På grunnlag av dagens modeller forventes det  imidlertid i det nærmeste århundre en økning i massebalanse på innlandsisen på grunn av økt nedbør, men likeledes forventes det at tapet av is langs kysten av Antarktis (kalving og smelting) vil være større enn denne økningen på innlandsisen slik at det totalt sett forventes et massetap i tiden fremover.

Sirkulasjon

Den globale havsirkulasjonen 

Foto: AMAP (ACIA-rapporten, Key finding 1)

Sørishavet er verdens største hav. Sørishavsstrømmen danner forbindelser mellom Stillehavet, Atlanterhavet og det Indiske hav. I Sørishavet produseres det kaldeste vannet med høyest tetthet som danner dypvannet i den globale havsirkulasjonen. Sørishavet og dets fysiske egenskaper er av stor betydning for det globale klimaet.

Sørishavet er et av de minst studerte havområdene i verden. Fra store deler av Sørishavet eksisterer det lite eller ingen data fra perioden før 1950. Datagrunnlaget økte først med inntoget av satellittmålinger på 1970- og 1980-tallet. Logistikk og værforhold begrenser fortsatt datainnsamling, særlig om vinteren. Automatiske datainnsamlere plassert i havet og på marine pattedyr bedrer nå kunnskapsgrunnlaget. Likevel er fortsatt forståelsen av Sørishavets rolle i det globale klimasystemet begrenset som følge av mangelfullt datagrunnlag.

Sørishavet ventilerer verdenshavene og regulerer klimasystemet gjennom opptak og lagring av varme, ferskvann, oksygen og atmosfærisk CO2.

Det sterke vestavindsbeltet som omkranser det antarktiske kontinentet er drivkraften bak verdens største og sterkeste strømsystem, Sørishavsstrømmen (Den antarktiske sirkumpolare strøm). Den er også antatt som den viktigste drivkraften for hele den globale havsirkulasjonen.

Det er Southern Annular Mode (SAM?), også kjent som Antarctic Oscillation, som er hoveddrivkraften i variabiliteten i den atmosfæriske sirkulasjonen på høyere breddegrader på den sørlige halvkule. SAM står for omtrent 35 % av klimavariabiliteten på den sørlige halvkule, og er antakelig drivkraften bak storskala havsirkulasjon i Sørishavet. De siste 50 årene har SAM gått over i en mer positiv fase, med lavere atmosfærisk trykk langs kysten, og høyere trykk på midlere breddegrader. Denne faseforandringen har siden 1970-tallet ført til 15–20 % sterkere vinder i vestavindsbeltet over Sørishavet.

Havis

I Antarktis dannes det i vintermånedene havis som dekker opp til 18 millioner kvadratkilometer av havet rundt kontinentet, men i motsetning til Arktis smelter nesten all isen som dannes i løpet av vinteren i løpet av sommeren. Ved slutten av sommeren er det igjen bare om lag 3 millioner kvadratkilometer med havis. Det er først og fremst det åpne havet som forårsaker dette. Det åpne havet gjør at havisen kan bevege seg mer fritt, noe som resulterer i høyere drifthastigheter, og fordi det ikke finnes landmasser som begrenser driften nordover flyter isen lettere inn i varmere farvann hvor den smelter. Ved maksimum utbredelse er havisen i Antarktis omtrent symmetrisk fordelt rundt kontinentet. Isutbredelsen i Antarktis er preget av relativt store variasjoner fra år til år.

Da havisen i Antarktis ikke blir der så lenge har den ikke samme mulighet til å vokse seg så tykk som havisen i Arktis. Tykkelsen varierer betydelig, men ligger vanligvis på 1 til 2 meter.

I Antarktis viser satellittdataene at den gjennomsnittlige havisutbredelsen har økt noe (1,2–1,8 % per tiår mellom 1979 og 2012) i området som helhet, men at det er store regionale forskjeller. Hvorvidt denne økningen er et tegn på en vesentlig endring er usikkert fordi isens utbredelse varierer betydelig fra år til år rundt Antarktis, men tilgjengelig kunnskap tilsier at det er rimelig å anta at havisen i Antarktis etter hvert vil minke i utbredelse og tynnes. Som for Arktisk kan dette på sikt bety at strålingsbalansen i det globale klimasystemet vil påvirkes gjennom albedoeffekten?. Oppvarming vil kunne påvirke dypvannsdannelse? gjennom overflateoppvarming og økt ferskvannstilførsel, og påvirker dermed motoren i havsystemet, som igjen danner rammen for det globale klimaet.

Isbrem

I Antarktis er omtrent 10 % av tørre landområder

A.J. Turner et al. 2009. Antarctic climate change and the environment. Antarctic Science. DOI:10.1017/S0954102009990642.

P.A. Mayewski et al. 2009. State of the Antarctic and Southern Ocean climate system. Reviews of Geophysics (47): 1. DOI: 10.1029/2007RG000231

Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) 2013. Fifth assessment report contribution.

Arnold L. Gordon et al. 2010. A seasonal cycle in the export of bottom water from the Weddell Sea. Nature Geoscience 3, 551 – 556. DOI:10.1038/ngeo916

Klimaindikatorer

Antarktis har mistet masse de siste to tiårene. Disse tapene er i stor grad fra et avgrenset område..

Havis

Havisutbredelsen i Antarktis er stabil eller svakt økende med store regionale forskjeller. Utbredelsen i Antarktis var rekordhøy i 2013, sammenliknet med hele perioden man har satellittmålinger fra. I Antarktis viser satellittdataene at den gjennomsnittlige isutbredelsen har økt noe (1,2–1,8 % per tiår mellom 1979 og 2012) i området som helhet, men at det er store regionale forskjeller.Fifth assessment report contribution.» data-hasqtip=»22″>[2] I området rundt Antarktishalvhøya minker havisutbredelsen. I Bellingshausenhavet har havisen trukket seg tilbake omtrent 5,3 % reduksjon i isdekke per tiår de senere åreneMelting snow and ice: a call for action. Centre for Ice, Climate and Ecosystems, Norwegian Polar Institute. ISBN 978-82-7666-264-1″ data-hasqtip=»23″>[6], nært knyttet til temperaturøkningen over Antarktishalvøya. Vest på Antarktishalvøya har issesongen minket med nesten 90 dager, og flerårsisen har forsvunnet. Disse endringene skjer stadig raskere.How Do Polar Marine Ecosystems Respond to Rapid Climate Change?. Science (328) 5985. 1520–1523. DOI: 10.1126/science.1185779″ data-hasqtip=»24″>[7]  Utviklingen i havisen i sør kan knyttes til isens bevegelsesmønstre, og vinddrevet endring i isdynamikk som den dominerende faktor. Det er også foreslått at ferskvann fra smeltende innlandsis spiller inn.Antarctic climate change and the environment: an update. Polar Record. DOI:10.1017/S0032247413000296.» data-hasqtip=»25″>[8]

Framtidsscenarioer

Tilgjengelig kunnskap tilsier at det er rimelig å anta at havisen i Antarktis etter hvert vil minke i utbredelse og tynnes.Fifth assessment report contribution.» data-hasqtip=»26″>[2]

Innlandsis, iskapper og isbreer

Antarktis har mistet masse de siste to tiårene. Disse tapene er i stor grad fra et avgrenset område.

Omtrent 98 % av Antarktis er dekket av en iskappe med en gjennomsnittlig tykkelse på minst 2,1 kilometer. Denne isen inneholder 90 % av verdens ferskvann.

I iskjerner fra Antarktis kan temperaturen leses av 800 000 år tilbake i tid.

Antarktis har også mistet ismasse de siste to tiårene. Disse tapene er i stor grad fra et avgrenset område, nemlig den antarktiske halvøy og området ved Amundsenhavet i Vest-Antarktis.Fifth assessment report contribution.» data-hasqtip=»13″>[5] Isbremmene rundt Antarktishalvøya gjennomgår store forandringer. Isen har trukket seg tilbake, slått sprekker, og store deler har kollapset på begge sider av halvøya. Reduksjonen i isbremmene i løpet av de siste 50 årene er estimert til over 28 000 km2. Hastigheten på tilbaketrekningen ligger nå på rundt 6 000 km per tiår.Fifth assessment report contribution.» data-hasqtip=»14″>[5]

Isbremmenes tilbaketrekning skjer ved at isen sprekker opp, og at sprekkene fylles med smeltevann. Relativt varmt havvann trenger også inn under isbremmene. Når deler av isbremmene forsvinner, øker også hastigheten på isstrømmen fra innlandsisen. Kollaps av enkelte isbremmer ved Antarktishalvøya har resultert i 300–800 % økt avrenningshastighet på isbreene i de aktuelle områdene hvor bremmene har forsvunnet.Fifth assessment report contribution.» data-hasqtip=»15″>[5]

Området rundt Amundsenhavet er den delen av innlandsisen i Antarktis hvor isbreene trekker seg raskest tilbake. For eksempel har hastigheten til Pine Island-breen økt med 40 % siden 1970.Antarctic climate change and the environment. Antarctic Science. DOI:10.1017/S0954102009990642.» data-hasqtip=»16″>[6] Thwaitesbreen og fire andre isbreer i denne sektoren minker i tykkelse i stadig raskere tempo. Smithbreen har økt hastigheten på isstrømmen med 83 % siden 1992.Antarctic climate change and the environment. Antarctic Science. DOI:10.1017/S0954102009990642.» data-hasqtip=»17″>[6] For tiden taper dette området mellom 50 og 137 gigatonn (Gt) is per år, som tilsvarer dagens nivå fra hele Grønlands iskappe. Dette er et betydelig bidrag til global havnivåstigning.

I Øst-Antarktis er endringene i innlandsisen mindre dramatiske. Størst endring er det nært kysten. Iskappens masse øker moderat i innlandet på grunn av økt nedbør. Isbremmene varierer mellom å øke moderat og minke sterkt i tykkelse. Data fra passive mikrobølger antyder økt kystnær smelting av isbremmene.Antarctic climate change and the environment. Antarctic Science. DOI:10.1017/S0954102009990642.» data-hasqtip=»18″>[6]

Fremtidsscenarier

I Antarktis ventes det derimot det nærmeste århundre en økning i massebalanse på innlandsisen på grunn av økt nedbør, men samtidig forventes det at tapet av is langs kysten av Antarktis (kalving og smelting) vil være større enn denne økningen på innlandsisen slik at det totalt sett forventes et massetap i tiden fremover.

Konsekvenser

Det forventes at tapet av is langs kysten av Antarktis (kalving og smelting) vil være større enn økningen på innlandsisen forårsaket av økt nedbør, slik at Antarktis totalt vil fortsette å bidra til havnivåstigningen.

Innlandsisen i Antarktis inneholder ferskvann tilsvarende 57 meter global havnivåstigning. På kort sikt er det kun en kollaps av de antarktiske ismassene som er i kontakt med havet – eller der hvor berggrunnen ligger under havnivå – som ser ut til å kunne gi en betydelig større havnivåstigning enn anslått. Foreløpig tilsier kunnskapen at en slik eventuell situasjon bare vil føre til noen tidels meter mer innenfor dette århundret.Fifth assessment report contribution.» data-hasqtip=»27″>[5]