Av de många hoten från klimatförändringarna kommer havsnivåhöjningen säkerligen att vara ett av de största hoten, vilket kommer att göra hundratusentals kvadratkilometer kuststräcka obeboeliga och potentiellt förflytta mer än 100 miljoner människor över hela världen i slutet av århundradet. Detta hot är ett stort bekymmer för nationella säkerhetsexperter eftersom påtvingad migration utgör betydande risker för den internationella säkerheten och stabiliteten.
Hotets omfattning beror i hög grad på hur mycket haven stiger under de kommande årtiondena. Men på grund av den komplexa dynamiken hos de massiva istäcken på Grönland och Antarktis är exakta uppskattningar svåra att få fram, och de varierar från drygt en meter till flera meter över de nuvarande nivåerna. Denna skillnad är skillnaden mellan tiotals miljoner människor som tvingas bort från sina hem eller hundratals miljoner människor som tvingas bort från sina hem.
- Bygga upp eller dra sig tillbaka? Framtiden för Louisianas kustlinje i fara
Nu varnar en ny artikel som publicerades den senaste veckan för att om den globala uppvärmningen fortsätter i den nuvarande takten – och når de högsta prognoserna för uppvärmning år 2100 – kommer havsnivåhöjningen troligen att överträffa dessa prognoser.
Sedan slutet av 1800-talet har havsnivån stigit med i genomsnitt cirka 10 tum globalt, men mängden varierar från region till region. Förra århundradet var den största bidragande orsaken till höjningen av haven den termiska expansionen; enkelt uttryckt expanderar varmare vatten. Men nu utgör smältningen av istäcken, främst från Grönland och Antarktis, en större andel, och den andelen kommer bara att öka.
Det finns faktiskt tillräckligt mycket is inlåst på Grönland och Antarktis så att om all is smälte skulle det orsaka en höjning av havsnivån med 210 fot, lite högre än det lutande tornet i Pisa. Ingen forskare förväntar sig något som ens är i närheten av detta under detta århundrade, men när jorden överstiger en viss uppvärmningsnivå blir istäcken mindre stabila och mindre förutsägbara, och potentiella brytpunkter kommer in i bilden.
I den senaste rapporten från FN:s mellanstatliga panel för klimatförändringar (IPCC AR5) varierar medianprognoserna för havsnivåhöjningen fram till slutet av århundradet från 16 tum för ett scenario med låg uppvärmning till 2 fot för ett scenario med hög uppvärmning (jämfört med den genomsnittliga havsnivån från 1986-2005). Uppskattningarna är också behäftade med en stor grad av osäkerhet, vilket gör att den övre gränsen för den sannolika havsnivåhöjningen överstiger 2,5 meter.
Den nya artikeln med titeln ”Twenty-first century sea-level rise could exceed IPCC projections for strong-warming futures” ifrågasätter den övre uppskattningen och säger att den troligen är för låg. Dokumentet har publicerats av en samling av de mest kända glaciologerna och experterna på havsnivåhöjning, däribland Martin Siegert, Richard Alley, Eric Rignot, John Englander och Robert Corell.
John Englander är medförfattare till dokumentet och författare till böckerna ”High Tide on Main Street” och den snart utgivna boken ”Moving to Higher Ground: Rising Sea Level and the Path Forward”. Han säger att denna artikel är en reaktion på en ”kör av oro i forskarsamhället för att prognoserna för stigande havsnivåer var underskattade”.
Han säger att forskargruppen hoppas att deras arbete kan ge information till nästa stora IPCC-rapport, eftersom det är det mest citerade dokumentet om klimatförändringar. ”När nästa rapport nu förbereds för publicering 2021-22 var vår avsikt att få IPCC:s ledning att förklara verkligheten för Antarktis potentiella avsmältning bättre, eftersom den kan bidra avsevärt till havsnivåhöjningen under detta århundrade.”
I ett Zoom-samtal med CBS News illustrerade Englander att bidraget till havsnivåhöjningen från Antarktis, som är jordens överlägset största istäcke, inte ökar från ett scenario med låg uppvärmning till ett scenario med hög uppvärmning i IPCC:s senaste rapport – men i verkligheten borde det göra det. Möjligheten att Antarktis kan ge upphov till en betydligt högre havsnivåhöjning nämns i en fotnot, men den står inte alls i centrum.
Anledningen till detta, förklarar Englander, är att IPCC är mycket försiktig med de uppgifter som används i rapporten och endast tar med ”siffror som uppfyller deras kriterier för vetenskaplig noggrannhet med en acceptabel grad av säkerhet”. Nivån av osäkerhet i forskarsamhället beror på att glaciärer kan vara instabila och att de datormodeller som används för att förutse smältningen fortfarande inte är tillräckligt sofistikerade.
I artikeln skriver de: ”Det är troligare att befintliga modeller för istäcken ger tillförlitliga prognoser om den globala uppvärmningen hålls under 2º Celsius , men en värld där uppvärmningen överstiger 4º Celsius innebär en mycket mer utmanande situation. Det är fullt möjligt att denna extrema situation kommer att leda till reaktioner och återkopplingar i systemen atmosfär-ocean-is som för närvarande inte kan modelleras på ett adekvat sätt…”.
I nedanstående diagram, som sammanställts av Englander och som bygger på IPCC:s rapport, beräknas de olika faktorerna som bidrar till havsnivåhöjningen (i tum) fram till slutet av århundradet. Antarktis bidrag visas i turkosblått.
Englander förklarar att i ett höguppvärmningsscenario borde Antarktis issmältning uppenbarligen bidra mer till havsnivåhöjningen än i ett låguppvärmningsscenario, men detta återspeglas inte i rapporten. ”Det lilla bidrag som visas på 2 tum i tre scenarier, och sedan en tum i det högsta scenariot, är helt klart paradoxalt”, säger Englander.
Denna paradox är något som författarna till artikeln vill få IPCC att klargöra i den kommande rapporten.
En annan artikel som publicerades i Nature i veckan har ett liknande resonemang, med fokus på bevis från Grönland. Genom att använda de senaste modellerna som används för att informera nästa IPCC-rapport fann författarna att Grönland i ett scenario med hög uppvärmning kan bidra med ytterligare 5 cm till havsnivåhöjningen i slutet av århundradet, jämfört med den tidigare versionen av de modeller som används av IPCC. Denna extra havsnivåhöjning beror på att de nya klimatmodellerna räknar med ytterligare 2 grader Fahrenheit i uppvärmning i Arktis.
En stor oro hos Englander för vår framtid är det icke-linjära beteendet hos havsnivåhöjningen. Under de senaste åren har havsnivåhöjningen accelererat. På 1990-talet steg haven med cirka 2 millimeter per år. Från 2000 till 2015 var genomsnittet 3,2 millimeter per år. Men under de senaste åren har takten ökat till 4,8 millimeter per år.
Med nuvarande takt kan vi förvänta oss ytterligare minst 15 centimeter havsnivåhöjning fram till år 2100. Men liksom under de senaste decennierna förväntas takten i havsnivåhöjningen fortsätta att öka under överskådlig tid. Så 15 tum är inte bara en nedre gräns, det är också extremt osannolikt.
Det som ökar förtroendet för dokumentets varning om att IPCC:s prognoser för ett starkt uppvärmningsscenario kan vara för låga, är beviset för att havsnivåhöjningen i årtionden har legat i den övre delen av IPCC:s prognoser. I nedanstående bild visas prognoser från 1990 och 2002 i blått och grönt, jämfört med faktiska observationer i guld och rött. Det är tydligt att de faktiska mätningarna ligger över den övre delen av tidigare förväntningar.
På grund av dessa bevis och möjligheten till ”tipping-point-beteende”, menar man i dokumentet att ”utfall över detta intervall är mycket mer sannolika än under det”.”
För de flesta av oss är det mänskligt naturligt att anta att höjden på de hav vi har observerat i våra liv är en konstant, men Englander säger att denna uppfattning är missvisande. ”Det är lätt att missa den stigande havsnivån eftersom det är en långsam effekt, som ett dropp som fyller en hink, när inlandsisen på Grönland och Antarktis smälter”, säger han.
Under de senaste 8 000 åren – en stor del av mänsklighetens moderna existens – har denna förväntan om en konstant havshöjd förblivit sann. Havens höjd har dock alltid förändrats, ibland dramatiskt.
Sedan den senaste istiden, som nådde sin maximala omfattning för cirka 20 000 år sedan, har den globala temperaturen värmts upp med cirka 18 grader Fahrenheit och havsnivåerna har stigit med 425 fot; det är större än längden på en fotbollsplan.
Historiskt sett visar enkel matematik att för varje grad Fahrenheit som jorden värms upp, stiger havsnivån så småningom med häpnadsväckande 24 fot. Det finns dock en betydande fördröjning mellan uppvärmning, avsmältning och den därav följande höjningen av havsnivån.
Med tanke på att jorden redan har värmts upp med 2 grader Fahrenheit sedan slutet av 1800-talet vet vi att en betydande höjning av havsnivån redan är inbakad, oavsett om vi stoppar den globala uppvärmningen eller inte. Forskarna vet bara inte exakt hur lång tid det kommer att ta innan höjningen syns eller hur snabbt den kommer att ske. Men med hjälp av proxyräkenskaper kan glaciologer se att när vi kom ut ur den senaste istiden steg havsnivån i en anmärkningsvärd takt – ibland så snabbt som 15 fot per århundrade.
Det faktum att det finns mycket mindre is på jorden i dag än för 20 000 år sedan innebär att havsnivåhöjningen per grad troligen skulle vara mindre nu, och den maximala takten kan också dämpas. Men även en hastighet som är hälften av den historiska maximala nivån skulle fortfarande vara katastrofal för en jord med miljarder människor som är beroende av stabilitet.
Vi måste också komma ihåg att uppvärmningen i dag, på grund av klimatförändringar orsakade av människan, sker snabbare än vad den har gjort på minst 2 000 år och möjligen över 100 000 år. Forskarna har alltså helt enkelt ingen direkt jämförbar situation att mäta mot – vilket återigen understryker vår osäkra framtid.
Vidare vetenskapsmän och vetenskapliga tidskrifter tenderar att vara konservativa i sina offentliga beräkningar av havsnivåhöjningen, men vetenskapsmännen påpekar ofta att de är oroliga för att det kan bli mycket värre. När CBS News frågade Englander vad han tror är ett ”realistiskt intervall” för havsnivåhöjningen fram till år 2100 svarade han: ”Med den nuvarande globala temperaturnivån och temperaturökningstakten tror jag att vi kan få 5 till 10 fot före slutet av det här århundradet.”
Det här är visserligen bara en experts åsikt, men om havsnivåhöjningen ens kommer i närheten av de här nivåerna skulle konsekvenserna bli verkligt farliga och destabiliserande, vilket skulle leda till att nationers kuster dramatiskt skulle förändras och att hundratals miljoner människor skulle tvingas att lämna sina hem. Englander säger att det är bättre att vara beredd på det värsta scenariot för att minska de potentiella konsekvenserna.
”Vi måste börja planera och utforma för detta medan vi har tid att anpassa oss.”