Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Klimatets tickande bomber

I klimatsystemet lurar ­avdunstade moln och smältande glaciärer som kan höja världshavens vattennivå och få temperaturen att stiga. Forskarna kämpar nu för att desarmera de dolda ­klimatbomberna.

Paul Souders/Getty Images

Med öronbedövande knallar bryts stora öar av is loss från Antarktis.

Kartan över pingvinernas paradis förändras från vecka till vecka och på satellitbilder ser Antarktiska oceanen år 2100 nästan ut som ett whiskyglas med istärningar i olika storlekar.

De små bitarna försvinner snabbt medan de mest seglivade driver omkring i flera år eller går på grund i Sydamerika eller Afrika.

Effekterna av kollapsen, där Västantarktis förlorar sina glaciärer i en dominoeffekt, märks dock mest på norra halvklotet.

Små förändringar i det bräckliga klimatsystemet kan få glaciärer att kollapsa, havsis att smälta och tropiska moln att avdunsta.

Det är nämligen där allt smältvatten hamnar, vilket får havsnivån att stiga så snabbt att man inte hinner bygga de fördämningar som krävs.

En kollaps av isen på Västantarktis kommer att tiodubbla den nuvarande havsnivåhöjningen.

Detta är emellertid bara en av klimatets många ”tickande bomber”, en benämning som forskarna använder för att beskriva naturens allra starkaste reaktioner på den globala uppvärmningen.

Eftersom de vet att klimatbomberna kan brisera när som helst arbetar de i en kapplöpning med tiden för att identifiera sprängladdningarna och förstå hur de kan desarmeras.

Energi samlas i atmosfären

Under de senaste 150 åren har temperaturen på planeten hela tiden stigit, detta till följd av en allt starkare växthuseffekt där koldioxid och andra växthusgaser bevarar värmen och samlar extra energi i klimatsystemet.

Faktum är att atmosfären varje sekund tillförs en extra energimängd som motsvarar fyra Hiroshimabomber. Uppvärmningen och dess inverkan på hav, is, moln och mark är dock inte alltid jämn.

Forskarna kallar dessa förändringar för ”liten risk, stor effekt-fenomen”. De kan se olika ut, men gemensamt för dem är att de kraftigt förvärrar klimatorsakade förändringar i jordens system och kretslopp.

En del av dessa fenomen förvärras genom så kallad återkoppling, vilket innebär att en förändring på egen hand tilltar i styrka. Det klassiska exemplet på detta är havs-isen i Arktis, som för närvarande smälter.

Normalt reflekterar isen 90 procent av solens ljus – och därmed dess energi – tillbaka ut i världsrymden.

När isen smälter tar emellertid det mörka havet i stället upp 90 procent av energin från ljuset, vilket får havstemperaturen att stiga. Temperaturökningen får ytterligare is att smälta, vilket blottlägger ännu mer mörkt hav så att avsmältningen ökar.

Karta över jordklotet med Arktis i centrum

ÅR 2000: ISTÄCKET KRYMPER

Mätningar har visat att havsisen i Arktis förlorat cirka tio procent av sin yta per årtionde sedan år 1979. Det är snabbare än vad klimatmodellerna tidigare har förutsett.

ken ikeda madsen

ÅR 2050: FARTYG KAN SEGLA ISFRITT

År 2050 är istäcket kring Nordpolen hotat. Vid det här laget är segellederna genom såväl Nordväst- som Nordostpassagen öppna varje sommar.

ken ikeda madsen

ÅR 2100: ARKTIS ÄR FLYTANDE

Under årets varmaste månader utgör havsisen bara ett litet täcke nordväst om Grönland. Därmed öppnas en segelled tvärs över Nordpolen.

Ken ikeda madsen

Andra fenomen har inte någon återkoppling utan i stället en eller flera brytpunkter. En brytpunkt är en gräns som om den överskrids medför en våldsam och plötslig förändring i klimatsystemet.

Sådana förändringar är i de flesta fall ostoppbara och i princip oåterkalleliga.

En sådan brytpunkt finns till exempel i klimatmodellernas förutsägelser av temperaturen på Pyreneiska halvön.

Även om det i dag kan vara hett i Spanien och Portugal håller förångning av fukt från marken nere temperaturen under större delen av året.

Förångning förbrukar solens energi, vilket gör att inte all dess strålning omvandlas till värme. Men redan vid en begränsad global uppvärmning kommer de översta lagren i marken att torka ut, och när det inte längre finns någon fukt som kan förångas omvandlas all solstrålning till värme.

Klimatmodellernas beräkningar visar att om planetens genomsnittliga temperatur stiger med mellan tre och fyra grader så kommer temperaturen på Pyreneiska halvön att stiga med upp till sju–åtta grader till år 2100.

I klimatmodellerna delas jordens atmosfär in i ett rutnät av beräkningspunkter på exempelvis 50 x 50 kilometer, som har upp till 90 lager.

© Claus Lunau

Tropikerna blir obeboeliga

Även jordens molntäcke har en brytpunkt. En kraftfull klimatbomb skulle brisera om atmosfären över subtropiska havsområden plötsligt hade blivit i princip molnfri.

Beräkningar gjorda av tre amerikanska forskare vid California Institute of Technology visar att brytpunkten överskrids när koldioxidhalten i atmosfären når över 1 200 ppm, det vill säga att det för varje miljon luftmolekyler finns fler än 1 200 koldioxidmolekyler.

I dag är halten cirka 410 ppm och innan industrialiseringen började, omkring år 1850, var den 280 ppm. Det lär med andra ord ta ett tag innan brytpunkten överskrids. Om det händer kommer emellertid effekten att bli katastrofal.

Enligt klimatmodellerna kommer en ökning från 1 200 till 1 300 ppm att innebära att molntäcket i tropikerna försvinner, vilket får planetens temperatur att snabbt öka med ytterligare åtta grader – förutom de sex graders ökning som 1 200 ppm koldioxid i sig skulle medföra.

En sådan temperaturökning skulle göra tropikerna obeboeliga.

Förångade moln gör tropikerna olidligt varma

20 procent av haven i subtropiska områden täcks av moln som kyler planeten. Höga halter av koldioxid riskerar att upplösa molntäcket och göra tropikerna obeboeliga.

I klimatmodellerna delas planeten in i ett rutnät av beräkningspunkter. Ju mer finmaskigt nätet är, desto längre tid tar det att få fram ett resultat.

För att få en balans mellan kvalitet och beräkningstid har klimatmodellerna normalt en upplösning i det vågräta planet på cirka 50 x 50 kilometer med 90 lager i atmosfären och 50 lager i havet.

Det innebär att bland annat floder, glaciärer och moln normalt inte omfattas av klimatmodellerna, eftersom de processer som bildar dem och får dem att försvinna sker i så liten omfattning att datorsimuleringarna inte kan inkludera dem.

Anledningen till att de tre kaliforniska forskarna ändå lyckades förutsäga molnkollapsen i subtropiska områden var att de använde sig av en avancerad matematisk metod, large eddy simulation (LES).

Den kan användas för att göra modeller av hur atmosfären beter sig i mellanrummen mellan beräkningspunkterna utan att man behöver extrema mängder extra beräkningskraft.

Resultatet blir inte lika exakt som med en finmaskig klimatmodell med kort avstånd mellan beräkningspunkterna, men metoden fungerar för att blottlägga några av den globala uppvärmningens mindre synliga konsekvenser.

Gamla explosioner avslöjar nya

Forskarna använder inte bara klimatmodeller för att avslöja klimatets tickande bomber, utan även studier av forntida klimatförändringar. Effekten av molnfria subtropiska områden har forskarna hittat ett tidigare exempel på.

Under perioden PETM (paleocene-eocene thermal maximum) för cirka 56 miljoner år sedan blev jorden åtta grader varmare på bara några hundra år. Temperaturen sjönk till sin ursprungliga nivå först 170 000 år senare.

Enbart de växthusgaser som gav upphov till PETM kan inte förklara en så kraftig temperaturökning.

Därför tror forskarna vid California Institute of Technology att en kollaps av molntäcket i subtropiska områden gav en förstärkande effekt som plötsligt höjde temperaturen.

Golfströmmen har blivit 20 procent svagare sedan år 1870.

Den plötsliga uppvärmningen var för­knippad med ännu en klimatbomb: Frisättning av metan från dels havsbottnen, dels permafrost i Arktis.

År 2013 konstaterade den nederländske professorn och biologen Appy Sluijs, som har forskat mycket om detta, tillsammans med kollegor från bland annat England att PETM startades av en mindre global uppvärmning – troligen orsakad av vulkanism i Nordatlanten.

Uppvärmningen, som påverkade både atmosfären och havet, smälte depåer av gashydrat.

Gas värmer upp planeten

Växthusgasen metan, som är 100 gånger mer kraftfull än koldioxid, ligger huvudsakligen bunden i is. Om isen smälter friges metanet som värmer upp planeten – vilket smälter ännu mer is.

Gashydrat är en fryst blandning av vatten och metan som vid rätt tryck och temperatur bland annat bildas i sediment under havsbotten.

Det innehåller stora mängder av växthusgasen metan. I början av PETM frigavs metan efter hand som havstemperaturen steg. Metanet fick temperaturen att stiga ytterligare så att mer gashydrat smälte i en ond cirkel.

Forskarna befarar att den globala uppvärmningen kan kickstarta ett liknande förlopp i dag. Metanbubblor har nämligen observerats från havsbottnen norr om Ryssland, i sjöar i bland annat Alaska samt i tundran.

Vatten forsar ut ur inlandsisen

År 2019 observerade en forskargrupp ledd av geografen Michael MacFerrin vid University of Colorado i USA en tidigare okänd brytpunkt i avsmältningen av Grönlands inlandsis.

Mot bakgrund av bland annat radarmätningar, borrningar och datormodeller upptäckte forskarna stora plattor av is en bit under Grönlands täta snötäcke.

Isplattorna bildades den rekordvarma sommaren 2012, då MacFerrin för första gången upptäckte dem, och de har enormt stor betydelse för hur smältvattnet beter sig.

Normalt rinner smältvatten från ytan långt ner i snötäcket och fryser till, men plattorna gör att vattnet inte kan rinna bort. I stället rinner smältvattnet längs plattorna, och om de ligger nära kusten rinner smältvattnet ut i havet.

MacFerrins borrningar visade dessutom att när brytpunkten passeras och plattorna bildas så fördubblas mängden smältvatten som rinner ut i havet från inlandsisen.

Effekten av plattorna avtar i takt med att snötäcket på dem växer. Tyvärr tror forskarna att den mycket varma sommaren 2019 har medfört nybildning av plattor, vilket återigen ökar mängden smältvatten som rinner ut i havet.

Sötvatten från Grönland dödar havsström

Golfströmmen, som för varmt vatten till Nordeuropa, är svagare än vad den har varit på 1 600 år. Om den upphör kommer temperaturen att sjunka två–fem grader i Skandinavien.

Shutterstock

Havsström för varmt vatten norrut

Golfströmmen ingår i den större havsströmmen AMOC (Atlantic meridional overturning circulation), som för varmt vatten från ekvatorn via Nordvästatlanten till Nordpolen och tillbaka.

Shutterstock

Kallt och salt vatten sjunker till botten

Normalt kyls vattnet ner på sin väg norrut och blir då också saltare. I Polarhavet har vattnet blivit så kallt och salt – och därmed tungt – att det sjunker till botten och ­rinner tillbaka mot ekvatorn.

Shutterstock

Smält is stoppar pumpen

För närvarande rinner sött smältvatten från Grönland ut i havet och tunnar ut det tunga vattnet, som inte sjunker lika djupt som tidigare. Vid en tidpunkt kommer återflödet söderut att bromsas helt. Då dör havsströmmen.

Shutterstock

Havsnivån kommer att stiga

Många av klimatbomberna påverkar hela planeten, som frigivning av metan, medan andra huvudsakligen är ett problem i världsdelen där de uppstår.

Risken för att isen på västra Antarktis ska kollapsa är dock liten i det avseendet.

Trots att smältvattnet rinner ut i havet på södra halvklotet hamnar det huvudsakligen på nordliga breddgrader, bland annat utanför Europa.

Anledningen till det är att jordens gravitationsfält påverkas när isen smälter och rinner ut i havet. Avsmältningen avlägsnar massa från Antarktis och minskar därmed kontinentens dragningskraft på världshaven.

Då ställer haven om sig till en ny tyngdfördelning på planeten, vilket kommer att medföra en markant höjning av havsnivån runt exempelvis Skandinavien.

Smältvatten från Antarktis översvämmar Skandinavien

Om Antarktis glaciärer smälter kommer planetens tyngdförhållanden att förändras, så att en mur av vatten rör sig mot Europa. Forskarna kan redan mäta att vattnet närmar sig.

Liksom med övriga klimatbomber försöker forskarna förstå när och hur snabbt kollapsen på Antarktis kommer att ske.

Geologerna har länge känt till att Västantarktis glaciärer är extra känsliga och instabila, eftersom många av dem är fastfrusna i berggrunden under havsytan.

Det innebär att vattnets bärkraft hela tiden sliter i glaciärhyllorna, medan det allt varmare havsvattnet äter sig in i isens fundament i berggrunden och hotar att bryta loss hela istäcket.

Avsmältningen av Antarktis är tydlig på shelfisen Brunt, där stora stycken av istäcket håller på att brytas loss.

© British Antarctic Survey (BAS)

Om Västantarktis isar bryts sönder kommer de att försvinna relativt snabbt. Enligt en studie från år 2018 kan kollapsen ske inom loppet av blott 200 år, och under den perioden kommer havet att stiga minst två centimeter om året.

Andra studier visar att fenomenet senast ägde rum för drygt 130 000 år sedan, under mellanistiden eem, före den senaste istiden. Det anmärkningsvärda är att kollapsen började under i princip samma klimatförhållanden som vi har på planeten i dag. En ny kollaps kan alltså redan ha börjat.

Snökanoner kan rädda Antarktis

Den viktigaste frågan är nu hur forskarna kan klippa av den röda kabeln och desarmera klimatbomberna. Ett eventuellt svar kom i juli 2019 från en tysk forskargrupp som hade räknat på en effektiv men besvärlig lösning på problemet med Västantarktis.

Enligt forskarna vid Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung skulle snökanoner varje år under de kommande årtiondena behöva tillföra hundratals miljarder ton konstsnö till Västantarktis.

Energin till kanonerna och till avsaltning av havsvattnet som ska bli till snö måste enligt klimatfysikern Johannes Feldmann komma från tiotusentals moderna vindkraftverk, samlade i stora parker i Amundsenhavet.

Johannes Feldmann kallar själv lösningen absurd, men den är nödvändig om vi inte inom loppet av ett årtionde helt och hållet upphör med våra utsläpp av växthusgaser.

Läs också:

Konsekvenser om inlandsisen smälter
Klimatförändringar

Vad händer om all is på jorden smälter?

1 minut
Jorden
Klimatförändringar

Jordens system är hårt pressade

0 minuter
Vita skor
Klimatförändringar

Nytt material kan förvandla koldioxid till kläder och skor – med minimal energi

2 minuter

Logga in

Ogiltig e-postadress
Lösenord behövs
Visa Dölj

Redan prenumerant? Prenumererar du redan på tidningen? Klicka här

Ny användare? Få åtkomst nu!

Nollställ lösenord.

Skriv in din e-postadress för att få ett mejl med anvisningar för att nollställa lösenordet.
Ogiltig e-postadress

Skriv in lösenord

Vi har skickat ett mejl till med ett lösenord

Nytt lösenord

Enter a password with at least 6 characters.

Lösenord behövs
Visa Dölj