Wie hoch werden wirklich die Meere steigen?

Dieser Artikel erschien ursprünglich in The Conversation. Die Publikation beigetragen Artikel Live Science Expert Stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Eine neue High-Profil-Studie unter der Leitung von uns Klimaforscher James Hansen gewarnt hat, dass der Meeresspiegel bis Ende dieses Jahrhunderts um mehrere Meter steigen könnte. Wie realistisch ist dieses Szenario?

Wir können sicher sagen, dass die Meeresspiegel steigen mit einer rasanten Geschwindigkeit, nach Jahrtausenden der relativen Stabilität. Die Frage ist wie weit und wie schnell sie gehen, im Vergleich zu früheren Erdgeschichte der Meeresspiegel Hauptänderungen.

Meere sind bereits um mehr als 20 cm seit 1880, Auswirkungen auf die Küstengebiete auf der ganzen Welt gestiegen. Seit 1993 ist Meeresspiegel schneller gestiegen (siehe Kapitel 3 hier), noch bei etwa 3 mm pro Jahr (30 cm pro Jahrhundert).

Ein Schlüssel zum Verständnis der zukünftigen Meeresspiegel soll in die Vergangenheit blicken. Der prähistorischen Datensatz zeigt deutlich, dass die Meeresspiegel in den letzten wärmeren Klimata höher war. Der beste Beweis dafür stammt aus der letzten Warmzeit (129.000 auf 116.000 Jahren), als Meeresspiegel war ca. 5-10 m höher als heute, und hohen breiten Temperaturen waren zumindest wärmer als im 2℃ zu präsentieren.

Die zwei größten Beiträge zu den beobachteten Anstieg seit 1900 sind thermische Ausdehnung der Ozeane und der Verlust von Eis von Gletschern. Wasser auf dem Land (in Seen, Stauseen und Grundwasserleiter) gespeichert hat auch einen kleinen Beitrag gemacht. Satelliten-Beobachtungen und Modelle deuten darauf hin, dass die Höhe des Meeresspiegels durch die Eismassen in Grönland und Antarktis seit den frühen 1990er Jahren zugenommen hat.

Bis dahin ihre Beiträge sind nicht bekannt, aber sie sind unwahrscheinlich, dass mehr als 20 Prozent der beobachteten Anstieg beigetragen haben.

Zusammen bieten diese Beiträge eine vernünftige Erklärung der beobachteten Meeresspiegelanstiegs des 20. Jahrhunderts.

Zukünftigen Aufstieg

Das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Projektionen prognostizieren (siehe Kapitel 13 hier) ein Meeresspiegelanstieg von 52-98 cm bis zum Jahr 2100 wenn Treibhausgasemissionen weiter wachsen oder von 28-61 cm, wenn Emissionen stark eingedämmt werden.

Der Großteil dieser Anstieg ist wahrscheinlich aus drei Quellen kommen: erhöhte Ozean Erweiterung; Gletscherschmelze; und Oberfläche aus der grönländische Eisschild schmelzen. Diese Faktoren werden wahrscheinlich in einem Ausmaß durch eine geringfügige Erhöhung Schneefall über der Antarktis ausgeglichen werden.

Mit weiteren Emissionen Wachstum, es ist durchaus möglich, dass die Gesamtrate der Meeresspiegelanstieg bis 2100 1 m pro Jahrhundert erreichen konnte – eine Rate nicht gesehen seit dem letzten globalen Eisschild schmelzende Ereignis, etwa vor 10.000 Jahren.

Über 2100 weiterhin Meere steigen seit vielen Jahrhunderten, vielleicht sogar Jahrtausenden. Mit weiterem Wachstum der Emissionen hat das IPCC verzeichneten ein Plus von mehr als 7 m 2500, aber auch gewarnt, dass die Eisdecke Modelle der Antarktis zukünftigen Beitrag unterschätzen können.

Der Joker in der Packung ist, was den Fluss des Eises aus dem antarktischen Eisschild direkt in den Ozean passieren kann. Das IPCC schätzt, dass dies ca. 20 cm Meeresspiegelanstieg dieses Jahrhunderts beitragen könnten. Sondern es auch die Möglichkeit, einem weiteren Temperaturanstieg von mehreren zehn Zentimeter dieses Jahrhunderts wenn die Eisdecke schnell destabilisiert wurde.

Dies könnte geschehen in West-Antarktis und in Teilen von der Ost-Antarktis Blätter Eis, die am Boden unterhalb des Meeresspiegels, ruhen, die tiefer gehen von der Küste entfernt im Landesinneren bekommt. Wenn relativ warme Meerwasser unter dem Eisschild dringt seine Basis schmilzt, würde dadurch die Erdung-Linie, im Landesinneren und Eis schneller in den Ozean fließen zu bewegen.

Mehrere kürzlich veröffentlichte Studien haben bestätigt, dass Teile der westantarktische Eisschild bereits potentiell unaufhaltsam Rückzug werden. Aber für diese Studien war der weitere Aufstieg über die IPCC-Projektionen von bis zu 98 cm bis zum Jahr 2100 von Meereis Blatt Instabilität eher nur eine oder zwei Zehntel eines Meters um 2100, anstatt mehrere Zehntel eines Meters ermöglichte im IPCC-Bericht. Diese geringeren Anstieg resultiert aus strenger Eisschild Modellierung, im Vergleich mit den Ergebnissen zum Zeitpunkt des IPCC Assessment.

Wie stabil sind die Eismassen?

Meerestemperaturen galten als die großen Kontrolle bei der Auslösung von erhöhtem Durchfluss des antarktischen Eisschildes in den Ozean. Jetzt hat eine neue Studie, veröffentlicht in der Natur von US-Forscher Robert DeConto und David Pollard modelliert, was passieren würde, wenn Sie Faktor in erhöhte Oberfläche Abschmelzen der Eismassen durch Erwärmung Lufttemperaturen als auch die Marine schmelzen.

Solch ein Eisschelf Zusammenbruch wurde bereits gesichtet. Im Jahr 2002 zerfiel das Larsen-B-Eisschelf der antarktischen Halbinsel in Tausende von Eisbergen in einer Angelegenheit von Wochen, so dass Gletscher schneller in den Ozean fließen. Das IPCC Vorhersagen hatte solche Zusammenbrüche unwahrscheinlich viel vor 2100, angesehen, während die neue Studie legt nahe, dass ernsthaft beeinträchtigen Meeresspiegel bereits 2050 Eisschild Zusammenbruch begonnen werden konnte.

Mit relativ hohen Treibhausgas-Emissionen (ein Szenario in der Forschungsliteratur als RCP8.5 bezeichnet) prognostiziert die neue Studie einen Anstieg von ca. 80 cm bis zum Jahr 2100, obwohl es auch berechnet, dass diese Eventualität mit geringeren Emissionen fast gänzlich abgewendet werden konnte. Aber wenn die Modellparameter eingestellt wurden, um vorbei an Klimata zu simulieren, der antarktische Beitrag war mehr als 1 m bis zum Jahr 2100 und weniger als 15 m von 2500.

Der grönländische Eisschild ist auch von entscheidender Bedeutung. Ab einem bestimmten Schwellenwert würde Erwärmung der Luft-Temperaturen verursachen Oberfläche schmelzen um Schneeakkumulation, führt zu der Eisschild letztendlichen Zusammenbruch zu überflügeln. Das würde eine zusätzliche 7 m Meeresspiegel über ein Jahrtausend oder mehr hinzufügen.

Das Problem ist, dass wir nicht wissen, wo dieser Schwellenwert ist. Es könnte so wenig wie 1℃ über dem vorindustriellen Durchschnittstemperaturen oder so hoch wie 4℃ sein. Aber da die heutigen Temperaturen schon fast 1℃ vorindustriellen Temperaturen sind, es ist möglich, dass wir diese Schwelle dieses Jahrhunderts, unabhängig davon, wo genau es, vor allem für High-Emissionsszenarien ist überqueren konnte.

Insgesamt, dann ist es klar, dass die Aussaat der Samen für ein Multimeter Meeresspiegelanstieg gut in diesem Jahrhundert werden könnte. Aber in Bezug auf die tatsächliche steigt, sehen wir in unserem Leben, die verfügbare Literatur deutet darauf hin, dass es viel weniger als die 5 m bis 2050 von Hansen und seine Kollegen erwartet werden.

Die größere Frage ist ob der Eisschild Zerfall nach dem Vorbild von DeConto und Pollard in der Tat zu führen Größenordnung von 15 m im Laufe der nächsten vier Jahrhunderte erhebt sich wie ihre Analyse und eine weitere Veröffentlichung vorschlagen. Beantwortung dieser Frage erfordert weitere Studien mit einer breiteren Palette von Klima und Inlandeis Modelle.

John werden vor Ort für einen Autor Q&A zwischen 2 und 15:00 AEDT auf Donnerstag, 31. März 2016. Stellen Sie Ihre Fragen in den Kommentaren unten.

Johanneskirche, CSIRO Fellow, CSIRO und Peter Clark, Distinguished Professor of Earth, Ocean, und atmosphärische Wissenschaften, Oregon Landesuniversität

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