15. april 2021

Iskappe-studie åbner mulighed for præcise, lokale klimafremskrivninger internationalt

Klimaforskning:

Nyt, detaljeret studie fra Renland Iskappen åbner mulighed for at modellere andre, mindre iskapper og gletsjere med væsentligt større nøjagtighed end tidligere. Studiet gjorde brug af overflyvning med radar, som måler på iskappens istykkelse, on-site målinger af iskappens tykkelse samt satellitdata. Forskere fra Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet, samlede data på iskappen i 2015, og dette arbejde betaler sig nu tilbage i form af mere nøjagtige forudsigelser af lokale klimasituationer.

Radarens antenner sidder bagerst på slæden.
Radarens antenner sidder bagerst på slæden. De sender impulser ned i isen, som bliver reflekteret af forskellige egenskaber i isen og sender impulssignalerne tilbage til antennerne. Data kan plottes som radio-ekkogram, hvorfra man kan aflæse istykkelse, fjeldet under isen og forskellige islag i iskappen. Radarmålinger fra overflyvninger virker på samme måde som radaren på slæden. Hver enkelt radar kan justeres til at fokusere på forskellige egenskaber, såsom overgang fra is til grundfjeld, islag, smeltelag osv. Foto: Christian Panton

Studiets præcision giver mulighed for at sammensætte modeller for andre, mindre iskapper og gletsjere, og lave væsentligt bedre, lokale forudsigelser af gletsjeres tilstand lokalt, andre steder i verden. Resultatet er udgivet i Journal of Glaciology.

Kombination af undersøgelser giver stor præcision

Hovedformålet med studiet var indledningsvis at bestemme Renland iskappens tykkelse, dens volumen og i processen validere computermodellens data mod rigtige data. Radaroverflyvningerne, som målte på isens tykkelse, blev holdt op mod måleresultater, som var kendt i forvejen. Desuden benyttede forskerne satellitbaserede målinger af isens bevægelse i overfladen af iskappen, igen holdt op mod forskellige parametre, som blev lagt ind i computermodellen, bl.a. ”bundglidning” – altså hvor hurtigt isen flyder i bunden af iskappen. Dermed havde forskerne et meget detaljeret grundlag for at sammensætte en computermodel, som kan anvendes på andre situationer.

Fra Renland til resten af verden

Iben Koldtoft, PhD studerende ved Is, Klima og Geofysik sektionen på Niels Bohr Institutet og førsteforfatter på den videnskabelige artikel, siger: ”Vi har nu de mest optimale parametre for denne isflydemodel, Parallel Ice Sheet Model, for Renland Iskappen. Men selvom det er lokale målinger for Renland, kan vi anvende disse modelparametre til at simulere iskappen hen over fx en hel istidscyklus, og sammenholde resultaterne med den iskerne fra Renland, vi borede i 2015. Vi kan stille spørgsmålet om, hvorvidt iskappen har ændret sig gennem tiden eller hvor hurtigt iskappen vil smelte, hvis temperaturen stiger med et antal grader i fremtiden. Eller sagt lidt mere direkte: Vi ved nu hvordan modellen skal ”tunes” for at passe til forskellige scenarier. Det giver os for det første større præcision, men metoden kan også anvendes til andre, mindre iskapper og gletsjere”.

”Faktisk kan vi se, at den videnskabelige artikel indledningsvis havde mange hits i Japan og Argentina. Først var det overraskende, for hvorfor lige dér? - men det giver rigtig god mening, for netop dér har de mindre, lokale iskapper og gletsjere, som det naturligvis er meget spændende for dem at kunne fremskrive udviklingen for”, fortæller Iben Koldtoft.

Mindre skala giver større synlighed

De store iskapper på Grønland og Antarktis er naturligvis de vigtigste, når man skal vurdere temperaturændringerne og afsmeltningens effekt på det globale klima. Men de mindre iskapper reagerer hurtigere, og de kan anskues som ”mini-miljøer”, hvor det er muligt at følge udviklingen på en kortere tidsskala. Desuden er det enklere at modellere de mindre scenarier mere præcist, fortæller Iben Koldtoft. ”Hvis vi ser på Svalbard, en øgruppe højt mod nord, ser de klimaforandringerne have langt større lokal effekt end man ser i fx Grønland. Med tiden påvirker alle ændringerne naturligvis hele klimasystemet, men vi ser det tydeligere på den mindre skala”.

Iskernen fra Renland afslører flere hemmeligheder

I 2015 blev en iskerne boret i iskappen på Renland. I den mellemliggende tid har forskerne trukket data ud fra iskernen i form af vandisotoper, gas- og kemimålinger. Disse er alle proxyer for temperatur, akkumulation af nedbør, højdeændringer og andre klimaforhold for Østgrønland, hvor Renland Iskappen befinder sig. Disse data kan nu sammenholdes med det detaljerede studie, og de kan sammenlignes med data fra andre steder på Grønland. Dermed spiller studiet ind i det stadig mere detaljerede billede af, hvordan klimaet udvikler sig. Iben Koldtoft hæfter sig ved vigtigheden af at kombinere observationsdata og computermodeller, og at klimaforskningen i det hele taget er et sted, hvor brugen af avancerede computermodeller og evnen til at ”tune” dem korrekt, er en vigtig kompetence at have. Selv om gletsjere overalt på Jorden kan overvåges med satellitter med utrolig stor nøjagtighed, så er der brug for at vi udvikler gode computerbaserede modeller baseret på fysik og matematik, så vi kan beregne hvordan gletsjerne vil udvikle sig i fremtidens klima og bidrage til fremtidige havniveaustigninger.

Link til den videnskabelige artikel: https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-glaciology/article/ice-thickness-and-volume-of-the-renland-ice-cap-east-greenland/A2DFF7E0BA96059522D9CB15D801262C