Oppvarmingen i Arktis kan betegnes som en brå klimaendring

Under forrige istid ble den langvarige kulden i nord mer enn tjue ganger avbrutt av brå oppvarming. I løpet av noen tiår steg temperaturen på Grønland opp til 10–15 grader før det sakte ble kaldere igjen.

En studie publisert i Nature Climate Change i dag viser at nåtidens oppvarming i Arktis har vært tilnærmet like rask. I løpet av de siste førti årene har temperaturen steget fire grader i store deler av området, og langt mer over Barentshavet og på Svalbard.

– Dette et er et varsel om at vi er inne i det vi må betegne som brå endringer, sier Eystein Jansen, professor ved Bjerknessenteret, Institutt for geovitenskap ved Universitetet i Bergen og NORCE.

Han har ledet arbeidet med studien, der også flere forskere fra NORCE og UiB samt forskere fra Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet, Danmarks Meteorologiske Institut og Senter for jordens utvikling og dynamikk ved Universitetet i Oslo har deltatt.

Forskerne konkluderer med at den observerte oppvarmingen – mer enn én grad per tiår – kan sammenlignes med de ekstreme hendelsene under istiden. Klimamodellene underestimerer hvor fort Arktis nå endrer seg.

Brå oppvarming under istiden

Under den forrige istiden, for 120 000 til 11 000 år siden, oppsto mer enn tjue såkalte Dansgaard-Oeschger-hendelser. På Grønland steg temperaturen brått i noen tiår, og det er i iskjerner derfra man finner de tydeligste og sterkeste signalene. Mindre endringer i klimaet kan spores globalt.

Sammen med selve avslutningen av istiden er Dansgaard-Oeschger-hendelsene de eneste kjente periodene da temperaturen har steget mer enn én grad per tiår, slik den har gjort i Arktis de siste førti årene.

I noen av istidshendelsene steg temperaturen enda raskere, opp til 2,5 grader per tiår, og sannsynligvis var endringene i kystnære strøk større enn i dataene fra Grønlandsisen. Forskerne bak den nye studien mener like fullt sammenligningen gir dem grunnlag for å betegne dagens oppvarming som en brå klimaendring.

Istidsbildet er flyttet nordover

Den samme forskergruppen har tidligere vist at periodene med brå temperaturstigning på Grønland ble innledet med at sjøisen i de nordiske hav og Labradorhavet minket. Teorien er at enorme mengder varme fra det åpne havet varmet opp atmosfæren over.

– Det ligger en lignende mekanisme i Polhavet nå, sier Eystein Jansen.

I en tid med global oppvarming kan sammenligningen med istiden virke underlig, men den er høyst relevant. Sjøisen har for lengst trukket seg tilbake fra de nordiske hav, men i Polhavet ligger det fremdeles is. Rammen er forskjøvet nordover.

Siden det ikke lenger er i de nordiske hav isen forsvinner, er det heller ikke på Grønland temperaturen har steget mest. Is har forsvunnet fra Barentshavet og Polhavet nord for Svalbard, og det er i disse områdene oppvarmingen har vært størst. At isdekket er redusert mest akkurat der, skyldes blant annet at mer varme har strømmet nordover fra Atlanterhavet.

Klimamodellene holder ikke tritt med naturen

– Havisen i Arktis kan forsvinne langt fortere enn klimamodellene hittil har pekt på, sier Jens Hesselbjerg Christensen.

Professoren ved Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet, Danmarks Meteorologiske Institut og NORCE poengterer at klimamodellene underestimerer nåtidens oppvarming i nord. Virkelighetens temperatur har steget tidligere og i et større område enn modellberegningene skulle tilsi.

Da forskergruppen gjenskapte istidens klima i en klimamodell, kunne de lett finne igjen hendelsene med brå temperaturstigning på Grønland. I modellsimuleringer av temperaturen i Arktis fra 1979 til 2018 fant de ikke tilsvarende samsvar.

Det forskerne gjorde, var å sammenligne den virkelige oppvarmingen med temperaturendringen i alle klimamodellene brukt av FNs klimapanel. For årene frem til 2005 ble klimamodellene kjørt med observerte CO₂-utslipp, og etter den tid ble beregningene utført for tre av klimapanelets utslippsscenarioer – det laveste, et middels høyt og det høyeste.

Alle modellene viste at det ble varmere i Arktis, men kun ved de høyeste utslippene steg temperaturen like bratt som i virkeligheten. Selv da var det bare halvparten av modellene som gjenskapte de observerte endringene.

– Klimamodellene reagerer for tregt når sjøisen smelter, sier Eystein Jansen. Modellene gir svakere respons enn naturen.

For å teste om klimamodellenes respons bare var forsinket, lette forskerne etter perioder med høy oppvarming i klimamodellenes fremskrivninger for resten av århundret. Der fant de lite. Selv mot slutten av århundret er områdene med brå oppvarming mindre i modellene enn det som er observert de siste tiårene, og det høyeste utslippsscenarioet er en forutsetning for en like rask endring.

– Det tyder på at det fremdeles er mye vi ikke vet om samspillet mellom Polhavet, sjøisen og atmosfæren, sier Jens Hesselbjerg Christensen.

Havsirkulasjonen endret seg

Da sjøisen forsvant fra de nordiske hav under istiden, endret hele sirkulasjonen i disse havområdene seg. Det åpne vannet ble mer ustabilt, og forholdsvis varmt vann vellet opp til overflaten. Det gjorde oppvarmingen av atmosfæren ekstra stor.

– Man kan spekulere i om «atlantifiseringen» av Polhavet nå kan få lignende konsekvenser som endringene under Dansgaard-Oeschger-hendelsene, sier Eystein Jansen.

Noe tilsvarende som oppvellingen under Dansgaard-Oeschger-hendelsene er ikke observert så langt, og klimamodellenes simuleringer tyder heller ikke på at det vil skje i løpet av dette århundret. Lett ferskvann fra nedbør og issmelting gjør havet mer stabilt i østlige deler av Arktis. Samtidig gjør det varme vannet havet mindre stabilt ved Svalbard. Det er der det vil kunne utløses en omveltning av hav- og isforholdene, advarer forskerne i artikkelen.

Om havet skulle bli ustabilt og oppføre seg mer som under istidens Dansgaard-Oeschger-hendelser, vil atmosfæren i Arktis trolig bli langt varmere enn modellresultatene tilsier.

Selv om parallellene er tydelige, understreker Eystein Jansen at dagens sjøis i Polhavet ikke er fortidens sjøis i de nordiske hav. Geografien skiller disse områdene, og mekanismen bak oppvarmingen nå og da er heller ikke den samme. Mens tapet av sjøis under istiden skyldtes naturlige og tilfeldige variasjoner, gir høyere drivhuseffekt nå klimasystemet ekstra energi.