Grönlands näst största shelfis smälter på tidigare okända sätt

En ny studie publicerad i Nature Communications av forskare från Stockholms universitet, Norska Polarinstitutet och Akvaplan-niva, avslöjar oroväckande resultat. Grönlands näst största shelfis, Petermann Shelfisen, fortsätter att smälta i snabb takt även när värmetillförseln från havet nått sin gräns.

Shelfisar är flytande förlängningar av glaciärer. De fungerar som naturliga barriärer som bromsar isflödet ut i havet, men de minskar gradvis när varmt havsvatten smälter dem underifrån. I takt med att klimatförändringarna värmer upp våra hav, sker denna smältning i allt snabbare takt.

Bild 1. Petermann Ice Shelf. Foto: Abhay Prakash

Hur smältvatten från glaciärer påskyndar smälning av shelfisen

Forskare undersökte hur sötvatten från smältande glaciärer, särskilt det vatten som rinner ut i fjorden under isen, påverkar havscirkulationen och shelfisens smältning (Bild 2). De använde en avancerad datormodell, kompletterad med unika datamängder insamlade under tidigare expeditioner till norra Grönland ledda av Stockholms universitet (Bild 3).

Värmepumpeffekten: När kallt, färskt smältvatten från glaciären rinner ut i fjorden, stiger det naturligt uppåt eftersom det är lättare än det omgivande salta Atlantvattnet. När det pressas uppåt och lämnar fjorden, dras det varma Atlantvattnet underifrån in, ungefär som i en värmepump, vilket för in värme i systemet och påskyndar smältningen av shelfisen underifrån.

En oväntad upptäckt: Forskare upptäckte att när allt mer smältvatten når fjorden, nås en kritisk tröskel. Efter denna punkt leder ytterligare inflöde av Atlantvatten via värmepumpseffekten inte längre till ökad temperatur, systemet blir mättat med värme. Trots detta fortsätter shelfisen att smälta allt snabbare, till följd av intensiv turbulent omblandning som orsakas av det stigande smältvattnet. Det här markerar ett grundläggande skifte i systemet, från en värmereglerad smältning till helt turbulensreglerad, där isförlusten ökar även om havets temperatur inte längre stiger.

Bild 2. Sjöar bildas på glaciärens yta på grund av högre lufttemperaturer. Det här smältvattnet rinner sedan neråt, når glaciärens botten innan det till slut rinner ut i fjorden. Foto: Martin Jakobsson

Vad innebär detta för Petermann Shelfisen?

Under de senaste 15 åren har Petermann förlorat 40 % av sin storlek och har vid två tillfällen släppt isberg lika stora som Stockholms stad. Därmed har den också förlorat sin position som den största shelfisen på norra halvklotet. Enligt Abhay Prakash, som ledde studien vid Stockholms universitet, överstiger mängden smältvatten som rinner ut i fjorden under sommaren ofta redan den kritiska tröskel som identifierats i studien.

Detta smältvatten kommer ifrån den atmosfäriska uppvärmningen som sker snabbare än uppvärmningen av haven som svar på klimatförändringarna, säger Prakash. Om de globala utsläppen fortsätter utan att begränsas och målen i Parisavtalet inte uppnås, kan vi få se de förödande konsekvenserna av denna process redan inom detta sekel.

Bild 3. Bilden visar en så kallad CTD-rosett (Conductivity, Temperature and Depth) som sänks ner i Petermannfjorden under den Stockholms universitetsledda Ryder-expeditionen 2019. Foto: Abhay Prakash

Omvärdera den tidigare synen på shelfissmältning

– Under de senaste 50 åren har havstemperaturerna i Petermannfjorden stigit med 0,3 °C och tidigare studier har kopplat detta direkt till ökad shelfissmältning. Men våra resultat ifrågasätter detta synsätt, säger Prakash. Även om havsuppvärmning fortsatt är en viktig faktor, betonar han att det finns ett behov av att omvärdera vad vi prioriterar.

– Att modellera konsekvenserna av en potentiell temperaturökning på 5 °C i fjorden fram till seklets slut är visserligen relevant, men det är viktigt att förstå att haven inte värms upp i den takten, förklarar han. Däremot är det betydligt mer sannolikt att mängden smältvatten som rinner ut i fjorden kommer att öka flera gånger om innan seklets slut.

– Vi höll havstemperaturerna konstanta på dagens nivåer i vår modell, och ändå fortsatte shelfissmältningen att accelerera. Även om havsuppvärmningen helt skulle avstanna, finns det fortfarande rikligt med tillgänglig värme i fjorden, påpekar han. Den ökande turbulenta omblandningen, som drivs av det stigande smältvattenflödet, skulle fortsätta att orsaka kraftig isförlust utan att kräva ytterligare havsuppvärmning för att upprätthålla processen.

Framtidsutsikter: Vad händer härnäst?

– Ingen fjord är den andra lik, men Petermann är kanske inte något undantag. Liknande nivåer av smältvattenflöde har rapporterats från andra glaciärer med shelfisar i norra Grönland som påminner om Petermann, säger Prakash. Det visar hur viktigt det är att undersöka om liknande skiften sker även på andra platser.

Konsekvenserna sträcker sig även bortom Grönland, fortsätter Prakash. I dagsläget visar Antarktis inte upp samma nivåer av smältvattenflöde som Petermann, men det kan förändras i framtiden.

Grönlands nuvarande situation kan alltså fungera som en förvarning eller modell för att förstå hur Antarktis mycket större shelfisar kan komma att reagera på ökande tillförsel av smältvatten under kommande århundraden. Förhoppningsvis kan den här kunskapen hjälpa forskare att förutse framtida förändringar i isflöden även i Antarktis.

Kontakt

Abhay Prakash. Foto: Privat

Abhay Prakash, Postdoktor, Institutionen för naturgeografi, Stockholms universitet
E-post: abhay.prakash@natgeo.su.se

Mer information

Läs mer om Abhay Prakashs forskning
Länk till den vetenskapliga artikeln i Nature Communications

eventNewsArticle

standard-article

false

{
  "dimensions": [
    {
      "id": "department.categorydimension.subject",
      "name": "Global categories",
      "enumerable": true,
      "entities": [],
      "localizations": {}
    },
    {
      "id": "department.categorydimension.tag.Keywords",
      "name": "Keywords",
      "enumerable": false,
      "entities": [],
      "localizations": {}
    },
    {
      "id": "department.categorydimension.tag.Person",
      "name": "Person",
      "enumerable": false,
      "entities": [],
      "localizations": {}
    },
    {
      "id": "department.categorydimension.tag.Tag",
      "name": "Tag",
      "enumerable": false,
      "entities": [],
      "localizations": {}
    },
    {
      "id": "webb2021.categorydimension.Category",
      "name": "News Category (Webb 2021)",
      "enumerable": true,
      "entities": [
        {
          "id": "webb2021.categorydimension.Category.forskning",
          "name": "Forskning",
          "entities": [],
          "attributes": [],
          "childrenOmitted": false,
          "localizations": {}
        }
      ],
      "localizations": {}
    },
    {
      "id": "webb2021.categorydimension.Label",
      "name": "Etiketter (Webb 2021)",
      "enumerable": true,
      "entities": [
        {
          "id": "webb2021.categorydimension.Label.geologi_geografi_landskap",
          "name": "Geologi, geografi och landskap",
          "entities": [],
          "attributes": [],
          "childrenOmitted": false,
          "localizations": {}
        },
        {
          "id": "webb2021.categorydimension.Label.Atmosfar",
          "name": "Atmosfär och väder",
          "entities": [],
          "attributes": [],
          "childrenOmitted": false,
          "localizations": {}
        },
        {
          "id": "webb2021.categorydimension.Label.Sjöar",
          "name": "Sjöar och hav",
          "entities": [],
          "attributes": [],
          "childrenOmitted": false,
          "localizations": {}
        }
      ],
      "localizations": {}
    },
    {
      "id": "webb2021.categorydimension.Label.en",
      "name": "Labels (Webb 2021)",
      "enumerable": true,
      "entities": [],
      "localizations": {}
    },
    {
      "id": "webb2021.categorydimension.Keyword",
      "name": "Keywords (Webb 2021)",
      "enumerable": false,
      "entities": [],
      "localizations": {}
    },
    {
      "id": "naturgeografi.lokala.kat",
      "name": "Lokala kategorier Naturgeografi",
      "enumerable": true,
      "entities": [
        {
          "id": "naturgeografi.lokala.kat.nyh",
          "name": "Lokala nyheter",
          "entities": [
            {
              "id": "naturgeografi.lokala.kat.nyh.utb",
              "name": "Utbildning",
              "entities": [],
              "attributes": [],
              "childrenOmitted": false,
              "localizations": {}
            }
          ],
          "attributes": [],
          "childrenOmitted": false,
          "localizations": {}
        },
        {
          "id": "naturgeografi.lokala.kat.nyh",
          "name": "Lokala nyheter",
          "entities": [
            {
              "id": "naturgeografi.lokala.kat.nyh.fo",
              "name": "Forskning",
              "entities": [],
              "attributes": [],
              "childrenOmitted": false,
              "localizations": {}
            }
          ],
          "attributes": [],
          "childrenOmitted": false,
          "localizations": {}
        },
        {
          "id": "naturgeografi.lokala.kat.nyh",
          "name": "Lokala nyheter",
          "entities": [
            {
              "id": "naturgeografi.lokala.kat.nyh.om",
              "name": "Om institutionen",
              "entities": [],
              "attributes": [],
              "childrenOmitted": false,
              "localizations": {}
            }
          ],
          "attributes": [],
          "childrenOmitted": false,
          "localizations": {}
        }
      ],
      "localizations": {}
    }
  ]
}