Loftslagsbreytingar fyrri tíma

Það er staðreynd að það hafa komið hlýrri og kaldari skeið í sögu jarðar en nú er. En hvað hefur orsakað þessar breytingar í loftslagi áður fyrr?  Um leið opnast fyrir spurninguna: Er þetta hlýskeið sem við upplifum núna náttúrulegt?

Undirliggjandi langtímabreytingar í hita jarðar

Miklar breytingar á hita hafa orðið í fyrndinni, svo miklar að við mennirnir eigum erfitt með að ímynda okkur það. Í jarðfræðilegum skilningi þá eru langtímabreytingar, þær breytingar sem tekið hafa milljónir, jafnvel milljarða ára (jörðin sjálf er talin vera 4,5 milljarða ára). Sem dæmi þá var orka sólarinnar í upphafi jarðsögunnar einungis um 70% af orkunni sem er nú í dag, en orka hennar hefur aukist smám saman síðan þá og í mjög fjarlægri framtíð munu breytingar sólarinnar einar og sér nægja til að eyða öllu lífi á jörðinni. Í upphafi jarðarinnar var andrúmsloft jarðar einnig allt öðruvísi en það er í dag.  Líf tók að þróast og breytti andrúmsloftinu smám saman og í samvinnu við sólina hefur það skapað þær aðstæður sem við lifum við í dag.

Óreglulegar sveiflur í hita jarðar

Þrátt fyrir misgóð gögn um hitastig síðustu hundruði milljóna ára, þá er heildarmyndin nokkuð ljós:

Hér er áætlað hitastig jarðar aftur til byrjun Kambríum fyrir um 540 milljónum ára. Eins og sjá má vinstra megin á myndinni þá er hitastig núna frekar lágt. Mynd af wikipedia.

Þessar gríðarlegu hitasveiflur eiga sér margar ástæður og er ein af þeim magn CO2 í andrúmsloftinu. Það er þó langt í frá eina ástæða hitabreytinga fyrri jarðsögutímabila, eins og sést ef skoðað er áætlað magn CO2 í andrúmsloftinu fyrir sama tímabil:

Hér má sjá nokkrar mismunandi rannsóknir á magni CO2, aftur til loka Kambríum. Eins og sést eykst óvissan mikið eftir aldri. Mynd af wikipedia.

Það sem talið er að hafi hvað mest áhrif á sveiflur í hitastigi fyrri jarðsögutímabila er lega landanna, sem hreyfast af völdum flekahreyfinga (e. plate tectonics). Þegar stórir landmassar eru á pólunum er kaldara á jörðinni, heitara þegar pólarnir eru landlausir. Við flekahreyfingar kítast einnig saman flekar sem oft á tíðum mynduðu stóra fellingagarða (sambærilega við Himalayjafjöllin og Andesfjöllin sem dæmi). Þær breytingar breyttu vindakerfi heims og höfðu þar með mikil áhrif á loftslag jarðar. Lega landanna hefur einnig haft gríðarleg áhrif á sjávarstrauma og þar með hvernig hiti dreifðist um jörðina. "Nýlegt" dæmi er þegar Ameríkuflekarnir tengdust fyrir um 5 milljónum ára og Panamasundið lokaðist. Við það breyttust hafstraumar og talið er líklegt að það sé ein af ástæðunum fyrir því að ísöldin byrjaði smám saman fyrir um 2,6 milljónum ára.

 Reglulegar breytingar í hita

 Hitastigsferillinn sem við sáum hér fyrir ofan virðist mjúkur að sjá þegar hann er skoðaður - enda um langt tímabil að ræða, en undir niðri eru reglulegar hitastigsbreytingar sem verða á skemmri tíma. Þær breytingar sjást ekki í þeim gögnum sem til eru fyrir þessi fyrri jarðsögutímabil, en ískjarnar úr jöklum Grænlands og Suðurskautsins sýna okkur sveiflur sem eru töluverðar yfir þúsundir ára:

Niðurstöður ískjarnaransókna. Proxý hitastig síðustu 650 þúsund ára (svarta línan). Rauða línan sýnir CO2 í andrúmsloftinu.

En hver er ástæða þessara reglulegu breytinga?

Sporbaugur 0, alveg hringlaga

Til að byrja að svara þessari spurningu verður m.a. að skoða sveiflur Milankovitch. Milutin Milankovitch var rússneskur vísindamaður sem rannsakaði og kortlagði loftslagsbreytingar fyrri tíma út frá gögnum um sporbaug braut jarðar, halla hennar um möndul sinn og snúning jarðar um möndul sinn. Þessi atriði hafa áhrif á loftslag jarðar og eftir að hann kom fram með þessa kenningu þá kom í ljós að þessi atriði féllu saman við hlý- og kuldaskeið ísaldar. Allir þessir þættir gerast með ákveðnu millibili og geta ýmist haft jákvæða svörun, þ.e. allir þættir ýti í sömu átt (til annað hvort hlýnunar eða kólnunar) eða "unnið" hver á móti öðrum og þar með dregið úr áhrifunum.

Sporbaugur 0,5 ekki hringlaga og miðjuskekkja

Sporbaugur jarðar breytist í tíma. Það má segja að það sé miðskekkja í sporbaugnum (sem ekki er hringlaga) og sú skekkja er ekki alltaf eins heldur breytist með tíma. Sporbaugurinn fer frá því að vera næstum hringlaga til þess að vera meira sporöskjulaga og tekur þessi sveifla u.þ.b. 413.000 ár. Einnig eru aðrir þættir í ferli sporbaugsins sem hafa áhrif og eru það sveiflur sem taka u.þ.b. 96.000 - 136.000 ár. Þessi breyting hefur áhrif á hversu langar árstíðirnar eru og hversu mikil inngeislun sólarinnar er. Þetta hefur misjöfn áhrif eftir á hvoru jarðhvelinu áhrifin eru í hvert skiptið. Þetta er þó eitt af þeim atriðum sem hefur áhrif til lengri tíma. Á myndunum hér til hliðar má sjá breytingar í sporbaug jarðar.

.

Möndulhalli jarðar sveiflast frá 22,1°-24,5°

Möndulsnúningssveifla jarðar

Möndulhallinn er einn af þeim þáttum sem hafa mikil áhrif á þessar reglubundnu breytingar. Í dag er hallinn um 23,44° (sem er u.þ.b. við miðju þess sem hallinn getur orðið. Möndulhallinn fer frá því að vera 22,1°-24,5°. Þessi sveifla tekur um 41.000 ár. Þegar möndulhallinn er meiri, þá hitnar á báðum jarðhvelum að jafnaði, en sumrin verða heitari en veturnir kaldari. Það má því kannski segja í þessari sveiflu séum við í meðalstöðu.

Næsti þáttur sem er hluti af sveiflum Milankovitch, er svokallaður möndulsnúningur. Möndulsnúningurinn er einhverskonar snúðshreyfing. Þannig að það er misjafnt að hvaða fastastjörnum pólarnir vísa. Þessi sveifla tekur um 26.000 ár. Þetta hefur þau áhrif að það hvel sem er í áttina að sólu, við sólnánd, er með meiri mun á milli sumars og veturs, en hitt jarðhvelið hefur mildari sumur og mildari vetur. Staðan í dag er þannig að suðurhvelið upplifir meiri mun á milli árstíða, þ.e. að suðurpóllinn er í átt að sólu við sólnánd.

Eins og áður sagði, þá hafa Milankovitch sveiflur allar samanlögð áhrif, þar sem þær magna eða draga úr sveiflunum eftir hvernig þær hitta saman. Heildaráhrif þessara sveiflna, eru einn af þeim þáttum sem hefur ráðið miklu um það hvort jörðin hefur upplifað hlý eða köld skeið í jarðsögunni:

Sveiflur Milankovitch. Myndin sýnir allar sveiflurna á einni mynd. Rauði ferillinn og svarti ferillinn sýna heildaráhrifin á tvo vegu. Svarti ferlillinn sýnir sólarinngeislun á sólstöðum á 65. breiddargráðu norðurs. Þegar inngeislunin er há, þá er hlýskeið og öfugt. Þetta fellur nokkuð vel að fyrri hlý og kuldaskeiðum ísaldar, til lengri tíma litið. Fyrir neðan eru svo tvö hitastigsproxý (götunga í sjávarsetlögum og ískjarna úr Vostock ískjarnanum) sem styðja þessa kenningu Milankovitch.

Milankovitch sveiflurnar eru því taldar frumorsök sveifla í hitastigsbreytingum ísaldar, í átt til kulda- og hlýskeiða.

Aðrir þættir hafa síðan magnað upp þessar breytingar, svokölluð magnandi svörun. Þættir sem taldir eru hafa magnað upp þessar breytingar eru t.d. aukning í CO2, en vitað er að við hlýnun sjávar þá minnkar geta þess til að halda CO2. Eins og sjá má á mynd hér ofar sem sýnir hitastig síðustu 650 þúsund ára og tengsl við meðal annars CO2, þá eykst CO2 í kjölfarið á hlýnun jarðar (sú aukning gerist almennt um 800 árum eftir að það byrjar að hlýna). Það má því segja að við það að hlýna af völdum Milankovitch sveifla, þá losnar meira CO2 sem veldur meiri hlýnun. Svipuð ferli eiga sér stað í átt til kólnunar, nema með öfugum formerkjum. Annar stór þáttur í magnaðri svörun til hlýnunar og kólnunar ísalda er t.d. hafís- og jöklamyndanir, en þeir þættir minnka og auka endurkast frá sólinni út úr lofthjúpnum.

Skammtímasveiflur í loftslagi/veðri

Áður er en farið yfir skammtímasveiflur í loftslagi, þá er rétt að geta að það er munur á loftslagi og veðri:

Loftslag er í raun tölfræðilegar upplýsingar á bak við hitastig, raka, loftþrýsting, vindstyrk, regn, efnasamsetningu lofthjúpsins og ýmsir aðrir veðurfræðilegir þættir á ákveðnu svæði yfir langt tímabil. Loftslag er því ekki veður, sem er gildi fyrrnefndra veðurfræðilegra þátta á ákveðnum stað og tíma.

 

Hitastig síðustu 1800 ár fyrir norðurhvel jarðar. Rauða línan sínar beinar mælingar en ýmsar óbeinar mælingar í ýmsum litum.

Hér fyrir ofan var minnst á langtímabreytingar af völdum sólarinnar, en einnig eru skammtímasveiflur í sólinni sem hafa áhrif  á loftslag til skamms tíma, t.d. sólblettasveiflur og útgeislun sólar (sjá Sólin). Þessar sveiflur eru ekki miklar alla jafna, en þó er talið að lágmark í sólblettasveiflunni Maunder lágmarkið (e. Maunder Minimum - niðursveifla í sólblettum sem stóð frá árinu 1645-1715) hafi átt töluverðan þátt í að viðhalda litlu ísöldinni (e. Little Ice Age - kuldatímabil sem varð frá sirka 14. öld, sumir segja 17. öld og fram til sirka 1850) .

Maunder lágmarkið frá 1645-1715. Sólblettasveiflur síðustu 400 ára.

 Eins og sést á myndinni, þá er niðursveifla í sólblettum í gangi núna. Því þykir ljóst að sú hækkun sem orðið hefur á hitastigi jarðar eftir 1950 er ekki af völdum sólblettasveifla. 

Breytileiki í hafinu, þ.e. sjávarstraumar sem knúnir eru af mismunandi sjávarhita og hafa áhrif á loftslag eru nokkur t.d. El Niño–Southern Oscillation (ENSO) og  Pacific Decadal Oscillation (PDO), einnig Norðuratlantshafsstraumurinn og fleiri. Þau áhrif er þó varla hægt að kalla loftslagsbreytingar, heldur frekar flökt eða breytileiki í loftslagi, þar sem þau hafa áhrif í stuttan tíma (nokkur ár til áratuga breytileiki), en þau dreifa hita um jarðkúluna og eru því mikilvæg yfir langan tíma (til kólnunar og hlýnunar), þar sem þau hafa áhrif á ferli sem geta valdið magnandi svörun.  

Hitastig jarðar mælt með gervihnöttum frá 1975 til ársins í ár. Takið eftir uppsveiflunni árið 1998 af völdum El Nino og niðursveiflunni eftir 1991 af völdum eldgossins í Mount Pinatubo.

Stór eldgos geta valdið snöggum breytingum í stuttan tíma og þá til kólnunar (ár eða nokkur ár), t.d. eldgosið í Mount Pinatubo árið 1991 sem lækkaði hitastig jarðar tímabundið um sirka 0,4°C . Þau tímabil í jarðsögunni þar sem eldvirkni hefur verið mun meiri en nú hafa þó getað valdið töluverða kólnun þann tíma. Þess lags eldvirkni verður þó einungis nokkrum sinnum á hverjum hundrað milljón árum og veldur gríðarlegum loftslagsbreytingum í milljónir ára með tilheyrandi útdauða lífvera. Eldfjöll gefa frá sér CO2 í nokkuð miklu magni en það er þó einungis 1/130 af því sem menn losa á ári eins og staðan er í dag.

Það sama má segja um stóra loftsteina og halastjörnur sem lenda á jörðinni. Slíkir árekstrar valda miklum breytingum yfir stuttan tíma jarðsögulega séð og geta því valdið útdauða dýra í miklu magni, t.d. er talið að loftsteinn sem lenti á Mexíkó fyrir um 65 milljónum ára hafi átt töluverðan þátt í því að risaeðlurnar dóu út (aðrar kenningar eru til um þann útdauða en við ætlum ekki út í þá sálma hér).

Kenningin um loftslagsbreytingar af mannavöldum

Eins og sést af ofangreindri upptalningu á áhrifavöldum loftslagsbreytinga þá er margt sem hefur áhrif á loftslag. Undanfarna áratugi hefur breytingin þó verið óvenju hröð og lítið tengd þeim náttúrulegu ferlum sem þekktir eru, þó vissulega séu tímabundnar sveiflur, tengdar virkni sólar, El Nino og eldvirkni svo dæmi séu tekin.

Hitastig jarðar frá því mælingar hófust.

Það er nú talið nokkuð víst að núverandi breytingar í loftslagi jarðar sé af mannavöldum (sjá kaflann um Grunnatriði kenningunnar).

Það skal á það bent að auki, að þrátt fyrir að hitastig fyrr í jarðsögunni hafi oft verið hærra en það er nú, þá eru bara um 200 þúsund ár síðan maðurinn (homo sapiens) gekk fyrst um lendur Austur-Afríku og það eru einungis nokkur þúsund ár síðan siðmenningin varð til. Því hefur samfélag manna aldrei upplifað aðrar eins breytingar og nú eru byrjaðar, né þær sem mögulegar eru í vændum.  

Heimildir og frekari upplýsingar

Allar helstu upplýsingarnar hér eru fengnar úr alfræðiorðabókinni Wikipedia.

Ráðstefna um bindingu koltvíoxíðs í bergi

Alþjóðleg ráðstefna um bindingu koltvíoxíðs í bergi

Hefst: 07/09/2009 - 08:00
Lýkur: 08/09/2009 - 18:00

Nánari staðsetning: Hellisheiðarvirkjun

Dagana 7.-8. september nk. verður haldin ráðstefna í Hellisheiðarvirkjun um um bindingu koltvíoxíðs í bergi. Er ráðstefnan hluti af svokölluðu CarbFix samvinnuverkefni Jarðvísindadeildar Háskóla Íslands, Orkuveitu Reykjavíkur, The Earth Institute í Columbia Háskóla og CNRS í Toulouse í Frakklandi.

Dagana á undan ráðstefnunni verða um 50 ungir vísindamenn frá Evrópu þjálfaðir í vatns- og gassýnatöku vítt og breytt um Hellisheiði og að ráðstefnu lokinni verður farið í fræðsluferð um Ísland. Tilraunir með niðurdælingu á koltvíoxíðs munu hefjast nú á haustdögum eftir tveggja ára undirbúning hér á landi.

Tilraunin verður gerð djúpt í bergi, svokölluðu basalti, á athafnasvæði Orkuveitunnar í Svínahrauni sunnan við gamla Suðurlandsveginn.

CarbFix verkefnið hefur það að markmiði að kanna möguleika þess að bindagróðurhúsalofttegundina CO2 frá virkjuninni í fast form sem karbónatsteind í basalti. Gasið verður þá steinrunnið, eins og tröllin í ævintýrunum.

Verkefnið kann að leiða í ljós að gerlegt sé að draga umtalsvert úr losun CO2 frá jarðvarmavirkjunum og öðrum uppsprettum koltvísýrings. Kolsýrðu vatni verður dælt undir þrýstingi niður á 500]800 m dýpi sem er einangraður frá efri grunnvatnslögum.

Kolsýrða vatnið er hvarfgjarnt og leysir málmjónir úr berginu sem bindast koltvíoxíðinu og mynda karbónatsteindir. Þetta ferli hefur átt sér stað á náttúrulegan hátt um aldir á jarðhitasvæðinu en með verkefninu er verið að hvetja þessi efnahvörf. Vísindamenn víða um heim fylgjast grannt með tilrauninni þar sem hún miðar að bindingu gróðurhúsalofttegundarinnar CO2 með varanlegri hætti en reynt hefur verið annars staðar.

Fjöldi fyrirlesara verður á ráðstefnunni.

Skráningu er lokið.

Nánar um CarbFix verkefnið

Nánari upplýsingar um ráðstefnuna

Fyrirlestur

Opinn fyrirlestur Dr. Robert Costanza 26. ágúst 2009 í Öskju


Dr.  Robert Costanza mun halda opinn fyrirlestur  í Háskóla Íslands miðvikudaginn 26. ágúst nk. kl. 16.00-18.00, í Öskju sal 132. Titill fyrirlestrarins er "Using the global recession as an opportunity to create
a sustainable and desirable future."

Dr. Robert Costanza er einn af þekktustu fræðimönnum samtímans innan umhverfisgeirans, einkum fyrir mat sitt á þeim fjárhagslegu verðmætum sem felast í þjónustu vistkerfa ("Ecosystem Services"). Grein hans um virði
náttúrunnar "The value of the world's ecosystem services and natural capital" sem birtist í Nature 1997, hefur vakið gríðarlega athygli og er ein þeirra greina sem hvað mest hefur verið vitnað í, í umhverfisfræði og vistfræði síðustu 10 árin. Í greininni var lagt mat á alheims-virði þjónustu náttúrunnar og bentu niðurstöður til að verðmæti þessarar þjónustu væri nær tvöfalt hærra en samanlögð þjóðarframleiðsla allra þjóða, eins og hún er venjulega mæld. Þrátt fyrir að greinin væri ákaflega umdeild, olli hún straumhvörfum innan umhverfisfræði og umhverfishagfræði.


Dr. Costanza, sem er prófessor í visthagfræði (ecological economics) og forstjóri Gund Institute for Ecological Economics við Vermontháskóla, er aðalkennarinn við alþjóðlega sumarskólann Breaking the barriers, sem haldinn verður við Háskóla Íslands 24-25 ágúst 2009. Þess að auki er Dr. Costanza þáttakandi í íslensku rannsóknarverkefni þar sem lagt er mat á mikilvægi þjónustu náttúrunnar á Íslandi, og er þetta fyrsta íslenska rannsóknin á þessu sviði.

Dr. Costanza hefur birt meira en 400 vísindagreinar og samið 20 bækur.
Vitnað hefur verið í verk hans í meira en 4500 vísindagreinum og er hann einn þeirra vísindamanna sem oftast hefur verið  vitnað til í vísindaheiminum (one of ISI's Highly Cited Researchers).  

Finna má frekari upplýsingar um Dr. Robert Costanza og Gund stofnunina á vefsíðunni www.uvm.edu/giee/

Sjá einnig frétt af vedur.is

Atlantshafsfellibylir í tíma og rúmi

Menn hafa beðið eftir að fellibyljatíminn myndi hefjast á Atlantshafi, en einhverjar tafir höfðu verið á því (sjá færslur Einars Sveinbjörnssonar: Reikningurinn opnaður ! og Fellibylurinn Bill).

Það er víst ekki óvenjulegt að fellibylir fari hægt af stað, en tímabilið er frá 1. júní til 30. nóvember. Aðaltímabilið er þó frá 1.ágúst og fram í miðjan september. Hægt er að vera á fellibyljavaktinni hér.

Eitt af því sem haldið hefur verið fram í sambandi við afleiðingar hlýnunar jarðar er sá möguleiki að tíðni fellibylja hafi aukist og muni aukast en um það hafa menn deilt.

Það sem hefur hvað mesta áhrif á fellibyli er vatnsgufa í lofthjúpnum, hitastig sjávar og háloftavindar. Ef hin tvö fyrrnefndu eru há, þá er talið líklegra að þeir geti myndast. Aftur á móti þýða sterkir háloftavindar að minni líkur séu á að þeir geti myndast.

Vatnsgufa

Nýleg rannsókn bendir til að loftslagslíkön séu að spá rétt fyrir að vatnsgufa sé að aukast í lofthjúpnum vegna hlýnunar (sjá fréttatilkynningu). Eitt er því talið víst og það er að fellibylir framtíðar verða blautari í framtíðinni, með tilheyrandi flóð.

Þar sem vatnsgufa er gróðurhúsalofttegund, þá er hætt við að enn ein magnandi svörunin (e. positive feedback)  sé að koma fram  (við hlýnun aukist vatnsgufa í andrúmsloftinu, sem veldur svo aftur meiri hlýnun og svo koll af kolli).  Á móti mun snjósöfnun á kaldari og hálendari svæðum heims aukast (t.d. Suðurskautinu)

Heildarmagn vatnsgufu í lofthjúpnum 4. júlí 2009.

Sjávarhiti 

Sjávarhiti er stór þáttur í myndun fellibylja en sjávarhiti í júlí síðastliðnum var sá hæsti frá upphafi mælinga í júlí (sjá frétt NOAA). Ef sjávarhiti er lægri en 27°C þá er ólíklegt að fellibylir geti myndast og því þýðir aukinn sjávarhiti aukna tíðni í fellibyljum.

Háloftavindar

El Nino er talin hafa haft töluverð áhrif á þessa seinkun, en í júlí var tilkynnt að hann væri byrjaður:

Sjávarhiti í kyrrahafinu 1. júlí 2009 við miðbaug, er að minnsta kosti einni gráðu hærri en að meðaltali - sem er vísbending um El Nino (appelsínugula svæðið við miðbaug noaanews.noaa.gov).

Af völdum El Nino þá eykst vindstyrkur í háloftunum yfir Atlantshafi, sem fækkar myndun fellibylja á því svæði. Líklegt er að vindstyrkur aukist við hlýnun jarðar og því er spurning hvort það nái að vinna á móti aukinni vatnsgufu og auknum sjávarhita.

Því er allt eins líklegt að tíðni fellibylja verði eins í framtíðinni eins og hún hefur verið undanfarið (en mun blautari vegna aukinnar vatnsgufu í andrúmsloftinu). 

Nýlega birtist grein í Nature um tíðni fellibylja fortíðar. Hægt að skoða greinina hér en hún er eftir Micheal Mann og fleiri (Mann er t.d. aðalhöfundurinn að Hokkístafnum umdeilda). 

Greinarhöfundar notuðu jarðvegs og setlagakjarna á fjölmörgum stöðum til að áætla fyrri fellibyli:

Fellibyljatíðni síðastliðin 1500 ár samkvæmt Mann o.fl.

Eins og sést þá hefur tíðni fellibylja sveiflast nokkuð og talið er að það sveiflist mikið í tengslum við sjávarhita - einnig má sjá áhrif La Nina en talið er að það veðurfyrirbæri hafi verið frekar virkt í Kyrrahafinu í kringum árið 1000 (fyrirbæri sem er með öfugt formerki á við El Nino).

Horft fram á veginn

Hvort hlýnun jarðar af mannavöldum muni auka fellibyli í framtíðinni er ennþá umdeilanlegt, en útlit er fyrir að svo verði raunin samkvæmt greininni hér fyrir ofan (Mann o.fl).

Þótt fellibyljum fjölgi ekki, þá er ljóst að eyðingarafl þeirra verður meira, þar sem þeir verða blautari á sama tíma og sjávarstaða hækkar. 

____________________

P.S. Sá sem þetta skrifar er áhugamaður um loftslag og veðurfræði og vill endilega fá leiðréttingar ef ekki er rétt farið með staðreyndir.

Bill stefnir upp með austurströnd Ameríku

Metanstrókar - hlýnun og súrnun sjávar

Ég hef áður lýst hér áhyggjum vísindamanna af því hvað gæti gerst ef metan færi að losna í miklu magni úr frosnum sjávarsetlögum á landgrunninu norður af Síberíu (sjá færsluna Sofandi risi?), en metangas er gríðarlega öflug gróðurhúsalofttegund (um 25 sinnum öflugri en koldíoxíð).

Nú hafa breskir og þýskir vísindamenn kortlagt metanstróka (mín þýðing, mætti einnig vera metanleki e. methan seeps) sem koma upp úr sjávarbotninum við Svalbarða (sjá grein).

Sjóarar kannast við myndir sem þessar (þetta eru þó ekki fiskitorfur), en með nákvæmum sónartækjum hafa menn fundið metanstróka koma úr landgrunninu við Svalbarða við bráðnun úr áður frosnum sjávarsetlögum (mynd úr grein vísindamannanna, smella á myndinni tvisvar til að stækka).

Þetta er talin vísbending um að spár varðandi magnandi svörun (e. positive feedback) séu að rætast hvað varðar metangas (við hlýnun losni metangas, sem veldur svo aftur meiri hlýnun og svo koll af kolli).  

Við hækkun sjávarhita þá bráðna frosnir metanmettaðir vatnskristallar úr setlögunum og metanið losnar (t.d. var sjávarhiti í júlí sá hæsti frá upphafi mælinga sjá frétt NOAA).

Vísindamennirnir fundu meira en 250 metanstróka á svæði sem þeir kortlögðu við Svalbarða. Þeir notuðu samskonar sónara (dýptarmæla) og notaðir eru um borð í fiskiskipum til að finna fiskitorfur (sjálfsagt eitthvað nákvæmari græjur þó). Tekin voru sýni til að staðfesta að um metan var að ræða. Þessir metanstrókar komu úr setlögum sem voru á 150-400 m dýpi.

Metanvatnskristallarnir (e. methane hydrate) eru stöðugir við mikinn þrýsting og lítið hitastig og eru þeir nú stöðugir á meira dýpi en 400 m við Svalbarða. Fyrir 30 árum voru þeir stöðugir á 360 m dýpi svo ljóst er að óstöðugleikinn nær dýpra nú - á sama tíma hefur hitastig sjávar á þessum slóðum hækkað um 1°C.  Þetta er í fyrsta skipti sem hægt er að tengja óyggjandi saman hlýnun sjávar og losnun metans, en norðurskautið hefur verið að hlýna óvenju hratt undanfarna áratugi (sjá grein frá því í mars - Hafís á norðurslóðum - Hver er staðan?).

 
Eins og sést á neðri myndinni sem sýnir frávik frá meðalhita fyrir árið 2008, þá hlýnar norðurheimsskautið óvenju hratt. Efri myndin sýnir aukningu metans í lofthjúpnum (mynd af www.NewScientist.com).

Það merkilegasta við þessa rannsókn er að metangas er að losna af meira dýpi en áður hefur verið staðfest við norðurheimsskautið. Mikill hluti metangassins nær enn sem komið er ekki yfirborði og leysist upp í sjónum, en talið er að stærstu strókarnir nái upp á yfirborðið þegar þeir eru hvað virkastir.

Þótt mikill meirihluti strókanna nái ekki yfirborði sjávar þá er talið að þeir hjálpi til við að ýta undir annað vandamál, sem er súrnun sjávar (sjá nýlega færslu Súrnun sjávar - heimildarmyndir.).

Graham Westbrook einn höfunda segir ennfremur:

"If this process becomes widespread along Arctic continental margins, tens of megatonnes of methane a year - equivalent to 5-10% of the total amount released globally by natural sources, could be released into the ocean."

Lauslega þýtt: "Ef þetta ferli breiðist út á landgrunni Norðurheimskautsins, tugir megatonna af metani á ári - jafngildi 5-10% af hnattrænni náttúrulegri heildarlosun, mun losna út í sjóinn."

Þessu tengt þá sýnir ný rannsókn að sjórinn undan ströndum Alaska er að sýna aukið sýrustig (sjá frétt).

Uppskera

Hérna er ágætt myndband sem sýnir áhrif hlýnunar jarðar á uppskeru ýmissa matjurta.

Jökulstraumur þynnist

Ný rannsókn á einum stærsta jökulstraumi heims (e. ice stream - þetta eru eins konar skriðjöklar, jökulstraumar úr jökulskjöldum) bendir til þess að bráðnunin á suðurskautinu sé dramatískari en áður hefur komið fram (sjá frétt).

Jökulstraumar Antartíku (blátt).

Um er að ræða gervihnattamælingar á Pine island jökli sem er á vestur Antartíku, sem sýna að yfirborð jökulsins er að lækka um allt að 16 m á ári. Frá 1994 hefur jökullinn þynnst um 90 m.

Aðstreymissvæði jökulstraumsins (grár). 

Jökulstraumurinn verður að íshellu þegar hann kemur út í sjó (sjá Íshellur Suðurskautsins).

Útreikningar á bráðnun jökulstraumsins sem gerðir voru fyrir 15 árum síðan bentu til þess að jökullinn myndi duga 600 ár í viðbót, en samkvæmt þessum nýju gögnum þá gæti hann verið horfinn eftir aðeins 100 ár. Bráðnunin er hröðust um miðbik straumsins, en það sem vekur mestar áhyggjur er ef það fer að hafa áhrif á jökulskjöldinn lengra inn á landi. 

Bráðnun jökulstraumsins sjálfs hefur ekki mikil áhrif á sjávarstöðubreytingar (sjá pælingar um Hækkun sjávarstöðu). Talið er að sú bráðnun skili sér í um 3ja sm hækkun sjávarstöðu. Jökulskjöldurinn sem liggur þar á bakvið gæti aftur á móti valdið 20-30 sm sjávarstöðuhækkun ef hann myndi einnig bráðna.

Loftslagsumræða á Íslandi

Sjálfhverfni er hluti af mannlegu eðli, menn hugsa hlutina oftast nær út frá eigin hagsmunum.

Svona orðaði kunningi minn hlutina þegar við vorum að ræða Evrópumálin fyrir nokkrum vikum síðan. Þessi orð fengu mig til að hugsa um loftslagsumræðu á Íslandi.

Þessi sjálfhverfni gæti mögulega verið hluti af ástæðunni fyrir því af hverju margir Íslendingar taka umræðuna um hlýnun jarðar af mannavöldum vetlingatökum.

Getur það verið að meirihluti Íslendinga sé að hugsa þetta eingöngu út frá eigin hagsmunum?  

Oft heyrir maður að hlýnun jarðar sé bara nokkuð jákvæð fyrir okkur Íslendinga. Hér á landi sjá menn fyrir sér ýmsa kosti - skógrækt og akuryrkja virðist vera eitthvað sem menn horfa til, alþjóðleg uppskipunarhöfn vegna bráðnunar hafíss norðurskautanna, auk þess sem suma þyrstir í það að geta verið í stuttermabol úti í garði að grilla allt sumarið eða fara niður á sólarströnd og baða stæltan kroppinn.

Ef þetta er ástæðan fyrir hugsunarleysi manna hér á landi, hvað varðar hlýnun jarðar, þá er fólk ekki alveg með á nótunum. Því ef allt fer á versta veg þá er svo margt sem er búið að fara úrskeiðis í heiminum að það er eiginlega varla hægt að ímynda sér það né afleiðingarnar þess, meðal annars fyrir okkur Frónbúa.

Ég sé fyrir mér flóttamenn og stríðsátök víða um heim vegna hlýnunarinnar, uppskerubrest vegna þurrka og flóða, auk þess sem almenn eymd í heiminum getur orðið til þess að farsóttir breiðist út af meira offorsi en áður hefur þekkst, sem hafa munu áhrif um allan heim. Allt þetta kemur okkur við og mun hafa áhrif hér á landi.

Það er einnig talið víst að aukaafurð hlýnunarinnar, hin svokallaða súrnun sjávar, muni hafa mikil áhrif á lönd sem byggja mikinn hluta af tekjum sínum á fiskveiðum.

Það sagt, þá ættu jafnvel þeir sem vilja hag Íslands sem bestan að sjá það í hendi sér að við verðum að draga úr losun CO2 sem fyrst, því það er fyrirsjáanlegt að afkoma okkar Íslendinga verði ekkert betri þótt jörðin hlýni (og sjórinn súrni) - það er öðru nær.

Framhlaupin og lónið.

Það má finna nýlegan fróðleik um Breiðamerkurjökul á heimasíðu Veðurstofunnar (sjá Framhlaupin og lónið). Þar er ekki verið að fullyrða að þetta séu afleiðingar loftslagsbreytinga (þó breytingar í loftslagi geti haft áhrif á einhvern hátt):

[Myndin] sýnir að mikill jökulíshroði hefur safnast á yfirborð Jökulsárlóns þannig að bátar komast þar trauðlega á flot. Mögulegt er að framhlaup valdi þessu og jökulísinn brotni í smátt þegar út í lónið er komið.

Á heimasíðu Veðurstofunnar má einnig lesa eftirfarandi:

...framhlaupsjöklar [eru þeir jöklar kallaðir], sem styttast stöðugt um langt árabil en hlaupa svo skyndilega fram án þess að loftslag gefi sérstakt tilefni til.

Þessi hegðun sumra jökla hefur ekki verið skýrð svo fullnægjandi sé, en þó er ljóst að á milli framhlaupa skríða þeir einhverra hluta vegna ekki nógu hratt til að skila niður á leysingarsvæðið þeirri ákomu, sem bætist á jökulinn ofan snælínu. Framhlaupsjöklar verða því smám saman brattari uns þolmörkum brattans er náð.

Ég er enginn jöklafræðingur, en ég útiloka þó ekki að í þessu tilfelli sé þetta hluti af náttúrulegum ferlum í jöklinum, þrátt fyrir að meirihluta jökla í heiminum sé að hopa vegna hlýnunar jarðar (sjá Jöklar heims bráðna).

Myndröð af bráðnuninni

Súrnun sjávar - heimildarmyndir.

Heimildarmyndin A Sea Change 

Í næsta mánuði (þann 26. september) verður sýnd heimildamyndin A Sea Change, sem er um súrnun sjávar (e. ocean acidification). Hún er sýnd á sjónvarpstöðinni Planet Green Network, en sú stöð skylst mér að sé hluti af Discovery Network. Nú er ég ekki nógu vel að mér í sjónvarpsfræðum til að vita hvort þessi stöð næst á einhvern hátt hér á landi, þó er ég nokkuð viss um að ef það er möguleiki að sjá stöðina, þá er það helst í gegnum gervihnött.

Hægt er að lesa sig til um myndina hér: New Film on Ocean Acidification Reveals Unseen Face of CO2 Pollution og hér fyrir neðan eru tvö sýnishorn úr myndinni:

Heimildarmyndin Acid Test 

Við gerð þessarar færslu rakst ég á umfjöllun um aðra heimildarmynd um súrnun sjávar sem einnig á að sýna á sömu sjónvarpstöð, þann 12. ágúst. Sjá umfjöllun um þessa heimildarmynd hér: ACID TEST: The Global Challenge of Ocean Acidification og hér er svo sýnishorn:

Um súrnun sjávar

Súrnun sjávar er aukaafurð losunar á CO2 út í andrúmsloftið og oft kallað "hitt CO2-vandamálið" (á eftir hlýnun jarðar). Vegna aukningar CO2 í andrúmsloftinu gleypir sjórinn aukið magn CO2 og við það verða efnaskipti sem breyta pH gildi sjávar - sjórinn súrnar.

Súrnun sjávar hefur aukist það mikið undanfarna áratugi að talin er mikil hætta á því, að við munum verða vitni að svipaðri súrnun sjávar og varð fyrir 55-56 milljónum ára. Sú súrnun olli miklum útdauða sjávarlífvera. 1/6 af fæðu mannkyns er fengin úr sjónum og því eru miklir hagsmunir í húfi fyrir mannkynið (fyrir utan siðferðislega skyldu okkar að eyðileggja ekki lífsafkomu annarra lífvera). 

Það má því segja að jafnvel þeir sem viðurkenna ekki staðreyndina um hlýnun jarðar af mannavöldum, ættu að geta tekið undir það að nú verði að bregðast við aukningu CO2 andrúmsloftsins, áður en illa fer. Við núverandi losun CO2, þá er talið að súrnun sjávar verði farin að nálgast hættumörk árið 2030 (við CO2 magn í lofthjúpnum í sirka 450 ppm) en nú þegar er talið að áhrifa súrnunar sjávar sé farið að gæta. 

Frekari upplýsingar um súrnun sjávar:

CO2 - vágestur úthafanna (gömul bloggfærsla mín, frá því ég heyrði fyrst af þessu vandamáli).
Heimshöfin súrna jafnt og þétt (af erlendri bloggsíðu sem fjallar eingöngu um súrnun sjávar - hér hafa þeir tekið grein sem birtist í fréttablaðinu í mars og birt í heild).
Súrnun sjávar (hér er umfjöllun mín um áðurnefnda grein sem var í fréttablaðinu).
Í hverju felst súrnun hafsins? (af heimasíðu EPOCA - European Project on OCean Acidification).