Isen i Arktis har store sesongvariasjoner. De siste årene er utstrekningen av vinterisen i gjennomsnitt rundt 14 millioner kvadratkilometer i midten av mars. Sommerisen har på det minste i gjennomsnitt en utstrekning på rundt fem millioner kvadratkilometer i midten av september. Variasjonene kan være på mer enn en million kvadratkilometer (se figur 1 og 2)

Det er velkjent at isen i Arktis smelter på grunn av våre utslipp av klimagasser som CO2 og metan til atmosfæren. Ved bruk av satellittdata publiserte vi i allerede i 1996 at smeltingen hadde påbegynt. Siden 1979 har isens utstrekning i september i gjennomsnitt gått ned med mer enn 40 prosent, mens isens utstrekning i mars har gått ned med bare 10 prosent.

85 prosent av sommerisen kan bli borte med dobling av CO2

I 2004 publiserte vi med Klaus Hasselmann, nobelprisvinner i fysikk i år, som medforfatter, at sommerisen i september ville smelte 85 prosent og vinterisen i mars med 25 prosent dersom vi når en dobling av CO2 etter den industrielle revolusjon. En dobling innebærer at CO2-nivået da ville være omtrent 0,0570 prosent eller 570 parts per million (ppm) i atmosfæren. I oktober i år var dette nivået på 0,0414 prosent.

En dobling av CO2 til 0,0570 prosent er langt over det som kreves av Paris-avtalen. Paris-avtalen innebærer at CO2-nivået må reduseres til 0,0450 i 2060 for å holde den globale temperaturen under 2 grader celsius. Det forutsetter også en prosjektert befolkningsvekst til 9,4 milliarder mennesker, og så til 0,0425 prosent med en redusert befolkning til 9 milliarder i år 2100, ifølge FNs klimpanel. Det vil være en formidabel utfordring for verdens befolkning.

Hvorfor er CO2 så viktig?

I prosent høres CO2-konsentrasjonen i atmosfæren lite ut. Atmosfæren inneholder omtrent 99 prosent oksygen og nitrogen, med vanndamp som den viktigste drivhusgassen. Vanndampen er vanskelig å kontrollere, men CO2-utslippene kan vi til dels gjøre noe med. Det er dette som er utfordringen fremover.

Sjukurv Manabe, som delte nobelprisen med Klaus Hasselmann, beregnet allerede i 1950-årene at en dobling av CO2-konsentrasjonen i atmosfære vil øke den global temperaturen med to grader. Disse beregningene viste hvor viktig rolle CO2 spiller med hensyn til økning av den globale temperaturen. Økningen i temperaturen virker videre inn på for eksempel økende havnivå, forandring av nedbør og tørke, ekstremvær, smelting av is i de polare områdene, inkludert Grønnland og Antartisk, og ikke minst på den globale økonomi og levestandard.

Følger isens utvikling i sanntid

Utviklingen av isens utbredelse kan i dag følges i sanntid, dag for dag, ved hjelp av flere operative satellittsystemer, og at flere nasjonale og internasjonale grupper publiserer dette daglig på sine nettsider. En av disse er Arctic-Roos-gruppen (arctic-roos.org), som er ledet av Nansensenteret i Bergen, se figur 2 som viser isens utvikling gjennom året fra 2007 og opp til i dag.

Sommerisens utstrekning når sitt årlige minimum i midten av september og hadde i 2012 et ekstremt minimum på 4.275 millioner kvadratkilometer. Etter dette varierte minimumet, men så ved minimumet den 16. september i 2021 ble dette målt til 5.551 millioner kvadratkilometer. Det vil si en kraftig økning på 1.276 millioner kvadratkilometer sammenliknet med 2012, og med en drastisk økning på 1.131 millioner kvadratkilometer fra 2020.

Naturlige variasjoner kan kompensere for global oppvarming

Dette er antageligvis forårsaket av naturlig variasjon. En observert litt kaldere temperatur over det arktiske havet i sommer kompenserer den globale oppvarmingen.

Men mer is i sommer kan kanskje også vært påvirket av den atlantiske flerårige svingningen. I 2016 viste vi at svingningen hadde innvirkning på temperaturen i Arktis, og følgelig også innvirkning på smelting og frysing av is som modifiserer effekten av CO2-oppvarmingen. Figur 2 viser også at vinterisen har mindre variasjon enn sommerisen, bortsett fra i 2012 som hadde mer is om vinteren samtidig som isen også hadde en minimumsrekord i september.

Som det sees fra figur 2 har isen i dag, i midten av november 2021, større utstrekning enn de andre årene.

Temperaturene vil minke de neste 30 til 40 årene

Den atlantiske flerårige svingningen er et utrykk for svingningene i overflatesjøtemperaturen i Nord-atlanteren. Den svinger med en periode på mellom 60 til 80 år. I perioden 1910-1940 økte den, og det sammenfalt med den kraftige temperaturøkningen og mindre is i Arktis i denne perioden. Deretter avtok den med kaldere temperatur og mer is inntil 1970. Deretter økte den, og sammen med CO2-oppvarmingen forårsaket den et varmere Arktis, med mindre is i de etterfølgende årene, inntil i år hvor sommerisens utbredelse vokste igjen.

Nyere forskning har vist at den Nord-atlantiske flerårige svingningen er i ferd med å snu og er avtagende. Det vil føre til at temperaturen vil minke litt og føre til mer is de neste 30 til 40 årene, som vil modifisere effekten av CO2-oppvarmingen. Etter denne perioden vil den kanskje snu igjen og bidra til mer oppvarming og mindre is. Dette har vist seg å være vanskelig å simulere i de globale klimamodellene.

Vil sommerisen forsvinne allerede om ti år?

Det har vært mange publikasjoner siden vårt arbeid ble publisert i 2004, og mange har ved hjelp av globale modeller prosjektert at sommerisen allerede vil forsvinne om ti år. Men de globale modellene er dårlige for beregning av temperatur- og isutvikling i Arktis.

Resultatene viser stor spredning, hvor anslagene for når sommerisen vil smelte varierer med 10 til mer enn 80 år, avhengig av hvilken modell og scenario som blir brukt.

Det kan nevnes at jeg i 2011 fremla på Hasselmann’s 80 års-konferanse at septemberisen ville forsvinne hvis CO2-nivået i atmosfæren når 502 ppm. Dette er også publisert i vår bok Sea Ice in the Arctic: Past, Present and Future på Springer forlag i 2020, med oppdaterte beregninger frem til 2019 med det samme resultat.

Dette er igjen 50 ppm mer enn det som forutsettes i Parisavtalen. Det er vanskelig å prosjektere når sommerisen vil forsvinne, hvis den i det hele tatt vil smelte. Hvis Parisavtalen blir oppnådd, med reduksjon av CO2-utslipp til atmosfæren, vil antagelig sommerisen være reddet. Det vil si «no tipping point will occur».

Det er min hypotese, men bare tiden vil vise.

Forskersonen er forskning.nos side for debatt og populærvitenskap