I 2016 faldt udbredelsen af havis i Antarktis brat. Inden da havde havisens udbredelse været stabil og svagt voksende. Tabet af havis i Antarktis fra det ene år til det andet svarede til det samlede tab af Arktisk havis over 40 år.
Siden 2016 har den antarktiske havis befundet sig på et lavere niveau. Både om vinteren i Antarktis, når udbredelsen er på sit højeste, og om sommeren, hvor udbredelsen er mindst.
I 2023 nåede havisen i Antarktis det laveste niveau, der hidtil er målt vinter og sommer. Her dækkede den om vinteren et område på 17 mio. kvadratkilometer og i sommerhalvåret blot 1,79 mio. kvadratkilometer. Det er cirka 20 procent under niveauet før faldet i 2016. Her sidst i marts, hvor havisen typisk når sin mindste sommer-udbredelse i Antarktis, ser det ud til, at de rekordlave udbredelser fortsætter med blot 1,98 millioner kvadratkilometer. Det er dermed fjerde år i træk med et minimum under 2,0 millioner kvadratkilometer havis.
Men der kan have været et lignende scenarie i begyndelsen af 1970'erne. Det fortæller havis-ekspert og lektor på DTU Space, Rasmus Tonboe.
Her faldt havisens udbredelse også pludselig, efter at have været stabil eller stigende i en årrække, hvorefter den begyndte at vokse igen indtil 2016.
”Det viser sig, at der kan være sket noget med havis-udbredelsen omkring begyndelsen og midten af 1970'erne, som ligner det, vi har observeret fra 2016 og frem. Nemlig at udbredelsen af havisen har været voksende i en periode for derefter at falde dramatisk i en kort periode,” fortæller han.
”Men vi ser også, at isens udbredelse efterfølgende begynder at vokse svagt igen fra slutningen af 1970'erne. Det, at man tidligere har haft store variationer i udbredelsen af is på havet, giver os mulighed for at undersøge dynamikken i det antarktiske havis-system i en periode, før presset fra global opvarmning blev så stort som i dag. Det er blandt andet interessant, fordi havisen omkring Antarktis og dens fravær påvirker afsmeltningen af is inde på land og dermed havstigninger”.
Sammen med en gruppe studerende på DTU har Rasmus Tonboe sammensat et billede af havisens udbredelse i 1970'erne ved hjælp af unikke, gamle data fra eksperimentelle satellitter, der var dårligt kalibrerede og ikke nødvendigvis beregnet til formålet.
Ny viden i gamle data fra NASA
Den første satellit over Antarktis, der var i stand til at undersøge havis, og hvorfra data er tilgængelige, er fra 1972. Den var NASA’s Nimbus 5 ESMR, som havde et mikrobølgeradiometer ombord, der dog var særdeles udfordrende at bruge til kortlægning af havis.
”Vi har forlænget tidsserierne tilbage i tid ved at analysere gamle data, som NASA har gjort tilgængelige, og renset dem for støj. Dermed har vi fået mulighed for at dække nogle data-huller i overvågningen af havisens udbredelse omkring Antarktis i denne vigtige periode,” forklarer Rasmus Tonboe.
Foreløbig har indsatsen resulteret i en videnskabelig artikel i det videnskabelige tidsskrift Earth System Science Data, ESSD. To artikler mere er på vej.
De data viser, at der i 1972-74 var en relativt høj udbredelse af havisen, omtrent som man så det i 2016, hvor der var 19 mio. kvadratkilometer havis om vinteren. Derefter ses et fald i 1975-77, og så mangler der præcise data for 1978. Herefter viser satellitdata, at havisens udbredelse gradvist øgedes igen frem mod 2016.
”Hvis vi kan blive bedre til at forstå processerne omkring de her ret pludselige forandringer i havisens udbredelse, bliver vi også bedre til at kunne sige, om der er håb om, at ændringen vi så i 2016 kan forandre sig, så der igen dannes mere havis. Eller om det var starten på en længerevarende nedtur. Den viden er vigtig for at forstå klimaforandringer og fremtidige konsekvenser for havniveaustigninger og global temperatur,” fortæller Rasmus Tonboe.
Algoritme finder is på gamle satellitbilleder
Rasmus Tonboe og hans studerende har set på data fra flere satellitter i arbejdet med at danne et mere præcist billede af havisens udbredelse i den ’mørke’ periode i 1970’erne.
”Jeg arbejder sammen med nogle virkelig dygtige studerende, som har udviklet modeller for beregning af havisen. For eksempel en model, der kan omregne data fra satellitbilleder på gamle TIF-filer på scannede film til datasæt for havisens udbredelse i et område. Vi har også udviklet en AI-algoritme, der estimerer usikkerheder i beregningerne, så vi kan tage højde for det,” fortæller Rasmus Tonboe.
”På den måde har vi kunnet stykke et billede sammen, som er noget af det mest præcise, der er lavet for perioden. Og det er blevet bemærket af andre forskere inden for området rundt omkring i verden. De er meget interesserede i vores projekt, og det er vi selvfølgelig glade for”.
Arbejdet er baseret på en satellit i NASA’s Nimbus-serie kaldet Nimbus 5 med instrumenterne ESMR og NEMS samt Nimbus 6 med SCAMS og ESMR, som var i drift i 1970’erne.
Havisen hjælper med at holde på landisen
I disse år forsvinder store mængder is fra fastlandet på selve Antarktis.
I perioden 2002-2023 har kontinentet mistet omtrent 150 gigaton is om året. Smeltningen har resulteret i en stigning i det globale havniveau på 0,4 millimeter om året i perioden. Til sammenligning mister Grønlands fastland omkring 270 gigaton is årligt.
Frygten i forhold til Antarktis er, at stabiliteten af den vestantarktiske iskappe kan blive påvirket af klimaforandringer, hvilket kan accelerere afsmeltningen af det enorme kontinent og føre til store havstigninger.
Nye studier viser, at smeltningen af de ’is-tunger’, der strækker sig fra land og ud i havet i Antarktis, er relateret til den vigende havis. Isen i havet hjælper med at holde på enorme mængder is inde på land. Og når havisen så svinder ind, bidrager det til at forstærke tabet af is på land. Det sker i et komplekst samspil. Blandt andet er albedo-effekten på spil, så luften og vandet ved Antarktis bliver varmere.
”Når havisen påvirkes af klimaforandringer, er det et tegn på, at alle andre dele af systemet også er under forandring,” siger Rasmus Tonboe.
”Derfor er det så vigtigt at forstå, hvad der sker med havisen, og hvilke processer, der ligger bag de forandringer, vi ser”.
