Thwaites voi nostaa merenpintaa 30 millimetriä vuoteen 2100 mennessä

Monista Etelämantereen tietokonemalleista puuttuu yksi sulamisprosessi: merivesi syö jäätikköä alapuolelta kohdassa, jossa jää on yhä merenpohjan varassa. Kun uusi tutkimus lisäsi prosessin malliin, Thwaitesin jäätikön arvioitiin nostavan maailmanlaajuista merenpintaa noin 30 millimetriä vuoteen 2100 mennessä. Se on suunnilleen kaksinkertainen määrä aiempien mallien 15,2 millimetrin keskiarvoon verrattuna (Nature Communications). Kaksinkertaistumiseen on silti suhtauduttava varoen: aiempien mallien arviot vaihtelivat paljon, ja vertailussa huolellisesti kalibroitu malliajo asetetaan hajanaisen joukon keskiarvoa vasten.

Mattia Poinellin, Eric Rignotin ja heidän kollegoidensa vertaisarvioitu tutkimus julkaistiin 12. lokakuuta (PubMed). Kyse on yhden mallin ennusteesta. Vakuuttavin näyttö syntyy vertaamalla saman mallin versioita, joissa piilevä sulaminen on mukana tai jätetty pois.

Missä jää menettää otteensa

Kuvittele painava lautta, jota työnnetään luiskaa pitkin järveen. Perä nojaa yhä luiskaan, mutta keula kelluu. Jäätikkötutkimuksessa kohtaa, jossa pohjaa vasten oleva jää alkaa kellua, kutsutaan maadoittumisrajaksi. Tavallisissa malleissa sitä käsitellään terävänä reunana: meri sulattaa jäätä lähinnä kelluvalla puolella.

Thwaitesin kohdalla raja on häilyvä. Vuoroveden noustessa ja laskiessa jää taipuu, ja merivesi pääsee kulkemaan myös sellaisen jään alla, joka muuten lepää merenpohjalla. Rignotin ryhmän aiemmassa satelliittitutkatutkimuksessa jään havaittiin taipuvan vuoroveden mukana laajalla vyöhykkeellä, minkä perusteella tutkijat päättelivät meriveden liikkuvan jään alla (PNAS). Osa tutkijoista osallistui molempiin tutkimuksiin. Havainto toimii uuden mallin perustana, eikä tarjoa sille riippumatonta varmennusta.

Vyöhykkeellä tapahtuva sulaminen ohentaa jäätä juuri siellä, missä se tarttuu merenpohjaan. Kun ote heikkenee, jäätikkö voi irrota pohjan korkeista kohdista, jotka jarruttavat sen liikettä. Jää virtaa silloin taaempaa vapaammin mereen. Merenpinnan nousuun vaikuttaa ennen kaikkea jää, joka oli merenpohjan varassa ennen mereen päätymistään. Jo ennestään kelluva jää muistuttaa lasissa olevaa jääpalaa: se on jo syrjäyttänyt painonsa verran vettä.

Mallin testaaminen menneillä havainnoilla

Ennen tulevaisuuden ennustamista tutkijat testasivat, pystyikö malli jäljittelemään satelliittien vuosina 1996–2023 havaitsemia muutoksia. Jokaisen malliajon osuvuutta arvioitiin vertaamalla sitä jään havaittuun nopeuteen, ohenemiseen ja maadoittumisrajan sijaintiin (Research Square). Kaikkien kolmen kuvaaminen oikein yhtä aikaa on paljon vaikeampaa kuin yhden. Säämallilta vaaditaan samaa, kun sen pitää jäljitellä yhtä aikaa eilisen lämpötilaa, tuulta ja sadetta.

Laajan sulamisvyöhykkeen sisältäneet malliversiot kuvasivat havaittua kehitystä paremmin kuin versiot, joissa vyöhykettä ei ollut. Sen jälkeen tutkijat ajoivat molempia malleja eteenpäin pitäen ilmaston vuosien 1996–2023 keskiarvossa. Ilman vyöhykettä Thwaites nostaa merenpintaa 8,3 millimetriä vuoteen 2100 mennessä. Useita kilometrejä leveällä vyöhykkeellä nousua kertyy 30,1 ± 5,7 millimetriä (Nature Communications). ±-luku kuvaa keskiennusteen ympärille arvioitua epävarmuutta. Ilmasto pidettiin tarkoituksella ennallaan, jotta puuttuvan sulamisprosessin vaikutus voidaan erottaa ilman arviota siitä, kuinka nopeasti meri lämpenee.

Mitä tulos merkitsee Euroopan rannikoille

Thwaitesin arvio kuvaa yhden jäätikön osuutta maailmanlaajuisesta keskimääräisestä merenpinnan noususta, ei tietyn rannikon nousua. Paikalliseen vedenkorkeuteen vaikuttavat myös maan kohoaminen tai vajoaminen sekä alueelliset meriolosuhteet (NASA). Euroopassa riski näkyy myrskyvuoksina ja korkeina vuorovesinä. Euroopan ympäristökeskuksen mukaan merenpinnan nousu kasvattaa ilman vahvempia suojarakenteita äärimmäisten rannikkovesien korkeuksien esiintymistiheyttä huomattavasti suuressa osassa Euroopan rannikkoa (EEA).

Tutkimuksen selkein tulos perustuu sen omien malliajojen vertailuun. Jäätikkö ja ilmasto-olosuhteet ovat molemmissa samat. Kun meri pääsee sulattamaan myös merenpohjan varassa olevaa jäätä, malli kuvaa lähimenneisyyttä paremmin ja ennustaa jäätikölle paljon suuremman osuuden merenpinnan noususta. Tulos antaa konkreettisen syyn lisätä sulamisvyöhyke niihin moniin jäätikkömalleihin, joista se puuttuu.