A grönlandi jégtakaró teljes elvesztésével járna a 2 Celsius-fokos globális felmelegedés, ha az évszázad vége után az emberiség nem stabilizálja a Föld éghajlatát – állítja egy friss kutatás. A jégtakaró olvadása az elmúlt két évtizedben már így is több mint másfél centiméterrel emelte meg a globális tengerszintet.

Nils Bochow, a tromsøi Norvégiai Arktisz Egyetem éghajlatkutatója és kollégái szerdán publikálták kutatásuk eredményeit a Nature folyóiratban, és arra jutottak, hogy elkerülhető lehet, hogy részlegesen vagy teljesen összeomoljon a ma Grönland nagyjából 80 százalékát borító jégtakaró. Ehhez az kellene, hogy az emberiség által légkörbe juttatott üvegházhatású gázok elnyelésével vagy megkötésével 2100 után viszonylag rövid idő alatt 1,5 fokon stabilizáljuk a felmelegedést az ipari forradalom előtti állapothoz képest.

„A [motivációt] az az általános vélekedés adta, hogy valószínűleg nem fogunk tudni az évszázad végéig 1,5 fokos felmelegedés alatt maradni, ami szükségessé tette, hogy megvizsgáljuk, mi történik, ha túllépjük a grönlandi jégtakaró vagy más éghajlati fordulópontok kritikus küszöbértékét” – nyilatkozta a Qubitnek Bochow, aki szerint már korábbi ENSZ-klímakonferenciákon (COP) is sokszor felmerült a hőmérsékleti klímacélok túllépésének kérdése, ami szintén arra sarkalta őket, hogy utánajárjanak, milyen hatása lenne ennek a jégtakaróra.

A 7 méternyi tengerszinttel egyenértékű kolosszális jégtömeg más jégtakarókkal, magashegyi gleccserekkel, tengeráramlásokkal, és erdőségekkel együtt a Föld éghajlati fordulópontjai közé tartozik. Ezek a rendszerek, amelyek egymásra is hatással vannak, egy adott globális hőmérséklet elérése után átbillenhetnek, ami megállíthatatlan változásokat idézhet elő. 2021-ben Paul Ritchie, az Exeteri Egyetem éghajlatkutatója szintén a Nature-ben publikálta kutatótársaival azt a tanulmányt, amelyben kimutatták, hogy az olyan lassan reagáló rendszerek, mint a jégtakarók vagy a tengeráramlások átbillenési pontjain ideiglenesen túl lehet haladni, ha utána rövid idő alatt jóval azok értékei alatt stabilizálódik a globális hőmérséklet. Bochow szerint Ritchie-ék konklúziói hatással voltak saját kutatásukra is.

Az új eredmények egybevágnak az általános tudományos konszenzussal, miszerint a klímaváltozás 1,5–2,5 fok alatt tartásával lehetséges elkerülni annak legsúlyosabb következményeit. A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) legfrissebb jelentése szerint a jelenlegi klímapolitikai vállalások mellett a század végéig 2,4 fokos felmelegedés várható, de még mindig nem kizárt az ügynökség nettó zéró kibocsátási terve alapján, hogy 2100-ra azt 1,5 fokon megállítsuk.

A grönlandi jégtakaró néhány millió évvel ezelőtt alakult ki a Föld fokozatos újidei lehűlésének következtében, és a negyedidőszaki jégkorszak melegebb interglaciális periódusaiban többször jelentős veszteségeket szenvedett. Ez a magashegységi gleccserek és a nyugat-antarktiszi jégtakaró nagy részének elolvadásával együtt a mostanit megelőző, 115-130 ezer évvel ezelőtti Eemian interglaciálisban a jelenlegihez képest 6-9 méterrel magasabb tengerszintet okozott. Ha idáig nem is jutunk el, félő, hogy a grönlandi jégtakaróból az óceánba ömlő édesvíz destabilizálhatja az Észak-atlanti áramlást (AMOC), amely egy júliusi kutatás szerint valamikor 2025 és 2095 között összeomolhat.

Ha elég gyorsan megfordítjuk a felmelegedést, megmarad a jégtakaró

Bochow és kutatótársai két, kissé különböző megközelítésekkel dolgozó és eltérő bonyolultságú jégtakarómodellel vizsgáltak meg különböző hőmérséklet-túllépési forgatókönyveket és azoknak a jégtakaróra gyakorolt hatását. A kutatók által legkorszerűbbnek nevezett PISM-dEBM, valamint a Yelmo-REMBO modellekbe ezután más-más túllépési hőmérsékletet, lehűlési időt és végső globális hőmérsékleti értékeket tápláltak be. Bár a modellek a kutatók szerint lenyűgözően hasonlóan viselkedtek, a Yelmo-REMBO csak a maihoz hasonló vagy szinte jégmentes állapotokat engedett meg, míg a PISM-dEBM esetén voltak olyanok, amelyekkel a jégtakaró a mai térfogatának 50-90 százalékos értékén stabilizálódott.

A rövid távú túllépési forgatókönyvekkel végzett szimulációk 2200-ig tartó lehűléssel számoltak, és viszonylag meglepő dolgot hoztak ki: attól függetlenül, hogy mekkora mértékű 2100-ban a felmelegedés, ha 100 évvel később az ipari forradalom előttihez képest csak 1,5 fokkal van melegebb globális átlagban, a grönlandi jégtakaró stabil marad. A hosszú távú vizsgálatoknál ezzel szemben száztól több ezer évig tartó periódusokkal számoltak. A 2100 utáni lehűlésre kevesebb mint 500 évet adó, de utána a mai hőmérséklethez visszatérő szcenáriók esetén nagyjából megmaradna a jégtakaró mostani mérete. és az olvadás fél méternyi tengerszint körül állna meg. Más a helyzet, ha 5000 évnél tovább tartó lehűlést feltételeznek, mivel akkor a teljes jégtömeg megállíthatatlanul elveszik.

A szimulációkból az jött ki, hogy a jégtakaró stabilitása elsősorban attól függ, a globális hőmérséklet milyen hosszan és mennyivel marad a jégtakaró teljes elolvadását eredményező kritikus küszöbérték felett. De mekkora egyáltalán ez az érték? A Yelmo-REMBO modell 1,7 fokra, míg a PISM-dEBM 2,3 fokra teszi az ipari forradalmat megelőző helyzethez képest. „Fontos, hogy szűkítsük ezeket a tartományokat, de mindig lesz egy határa annak, hogy ez mennyire lehetséges” – írta kérdésünkre Bochow, aki szerint az elmúlt években és évtizedekben ez már elég jelentős mértékben sikerült.

A kritikus küszöbérték pontosítására több megoldás van, állítja, például több és jobb, a számítógépes modelleket jobban behatároló megfigyelés, a felhasználtakhoz hasonló modellek koordinált összevetése, vagy átfogó statisztikai bizonytalansági elemzések. Emellett a kutató szerint több számítási kapacitásra vagy hatékonyabb modellekre lenne szükség, hogy a kísérleteket teljes Föld-rendszer-modelleken is meg tudják ismételni. A kutatásban a szakemberek 16-20 kilométeres felbontásban tudták modellezni a jégtakaró viselkedését, mert a részletesebb modellek is számításigényesebbek lennének.

Működhet az Antarktisznál is?

A kutató szerint nagyobb felbontású modellek segítenének feltárni olyan, kisebb skálájú folyamatokat, amelyek befolyásolhatják a grönlandi jégtakaró stabilitását – ugyanakkor mint hozzátette, azt már korábban bizonyították, hogy hosszú időtávokon a modell felbontása nem számít túl sokat. A tanulmány alapján ennél nagyobb bizonytalansági tényező a jövő szempontjából az olvadás Észak-atlanti áramlásra gyakorolt befolyása, és ennek visszahatása a jégtakaróra. Az AMOC gyengülése ugyanis bár alacsonyabb hőmérséklethez vezethet a sziget felett, a csapadékmennyiséget is csökkentené – és ezek ellentétesen hatnak a jégtömeg stabilitására.

A kutatók konklúziója szerint a grönlandi jégtakaró teljes elolvadása megakadályozható azokban a forgatókönyvekben, amelyek túllépik az 1,7-2,3 fokos kritikus küszöbértéket, amennyiben az éghajlatváltozás utána elég gyorsan visszafordításra kerül.

Kérdésünkre, hogy mennyire lehet érvényes ez az elv az 58 méternyi tengerszintnek megfelelő jeget tároló antarktiszi jégtakaróra is, Bochow úgy reagált, hogy „a folyamatok Grönlandon és az Antarktiszon kissé eltérnek, így nehéz megmondani, mi történne, ha túllépjük a kritikus küszöbértéket ott, anélkül, hogy elvégeznénk a kísérleteket”. A kutató ugyanakkor hozzátette, meglepőnek tartaná, ha ez az érték nem lenne legalább valamennyi ideig ott is átléphető, de szerinte hamarosan lesznek majd kutatások, amelyek választ adnak erre.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: