Jäätiköt sulavat!

Uusien tutkimusten mukaan jäätiköt eri puolilla maapalloa jatkavat sulamistaan. Vain harvassa paikassa jäätiköiden massa lisääntyy talvisten sademäärien lisääntymisen vuoksi. Monessa tutkimuksessa kerrotaan lisäksi viimeaikaisesta kiihtymisestä jään vähenemisessä.

Maapallon jäätiköt ja ilmasto ovat nykyään epätasapainossa. Jäätiköt ohenevat ja vetäytyvät menettäen jäämassaansa hakiessaan uutta tasapainoa ilmaston kanssa. Mernild ja muut ovat selvittäneet jäätikköjen tilannetta maailmanlaajuisesti. Tutkimuksessa oli mukana 144 jäätikköä eri puolilta maapalloa. Tutkimuksen tuloksien perusteella jäätiköt ovat kauempana tasapainotilasta kuin aiemmin on luultu. Jäätiköiden arvioidaan menettävän vielä 32 prosenttia pinta-alastaan ja 38 prosenttia tilavuudestaan, jos ilmasto jatkuisi samanlaisena kuin viimeisen kymmenen vuoden aikana (eikä lämpenisi enempää).

Viime aikoina on ilmestynyt paljon paikallisia tutkimuksia jäätiköiden nykytilanteesta. Tässä esitellään joitakin tutkimuksia eri puolilta maapalloa.

Norja

Vain pientä osaa Norjan jäätikköpinta-alasta (alle 15 prosenttia) on seurattu massatasapainon osalta ja useimmiten vain lyhyen aikaa (alle 10 vuotta). Engelhardt ja muut ovat arvioineet Norjan jäätiköiden massatasapainoa mallintamalla tilannetta lämpötila- ja sademäärähavaintojen avulla. Mallinnuksen tuloksien perusteella jäätiköiden talviaikainen jäämassa kasvoi vuosien 1961 ja 2000 välillä. Sen jälkeen sekä talven että kesän aikainen jäämassa on vähentynyt merkittävästi. Vuotuinen jäämassa on vähentynyt vuoden 2000 jälkeen. Tätä edeltäneinä neljänä vuosikymmenenä vuotuinen jäämassa joko pysyi samana tai lisääntyi.

Islanti

Islannissa jäätiköt ovat erityisen herkkiä ilmaston muuttumiselle. Suurin osa Islannin jäätiköistä on vetäytynyt vuodesta 1990 lähtien ja melkein kaikki vuodesta 1995 lähtien. Bradwell ja muut ovat arvioineet Virkisjökull–Falljökull -jäätikön vetäytymishistoriaa mittausten ja valokuvien avulla.

Tutkimuksen tuloksien perusteella jäätikkö vetäytyi vuosien 1935 ja 1945 välillä nopeammin kuin vuosien 1990 ja 2004 välillä. Kummankin jakson aikana jäätikön vetäytyminen on yhdistettävissä kesälämpötiloihin. Vuodesta 2005 alkaen jäätikön vetäytymisnopeus on kuitenkin kasvanut huomattavasti. Vetäytymisnopeus on ollut vuoden 2005 jälkeen keskimäärin 35 metriä vuodessa. Viimeisen viiden vuoden aikana jäätikkö on vetäytynyt nopeammin (noin 190 metriä viiden vuoden aikana) kuin koskaan mittausten alettua vuonna 1932.

Alpit

Braithwaite ja muut ovat arvioineet kahdeksan jäätikön massatasapainoa Euroopan Alpeilla. Tutkimuksessa verrattiin ajanjaksojen 1961-1990 ja 1991-2010 tilannetta toisiinsa. Vuosien 1961 ja 1990 välillä massatasapaino ei muuttunut merkittävästi kyseisillä kahdeksalla jäätiköllä. Vuosien 1991 ja 2010 välillä massatasapaino oli hyvin negatiivinen (negatiivinen massatasapainon arvo tarkoittaa jäämassan menetystä). Vuonna 2003, jolloin Euroopassa oli hyvin helteinen kesä, massatasapaino oli erittäin negatiivinen. Läntiset jäätiköt näyttivät olevan herkempiä lämpötilan muutoksille kuin itäiset jäätiköt.

Rabatel ja muut ovat mitanneet Länsi-Alpeilta tasapainolinjan (raja, jonka kohdalla jäätikön sulaminen ja uuden jään muodostuminen ovat yhtä suuria) muutoksia 43 jäätiköltä vuosien 1984 ja 2010 välillä. Tuona aikana jäätiköiden tasapainolinja nousi keskimäärin noin 170 metriä korkeammalle. Samaan aikaan lämpösumma kasvoi 3000 metrin korkeudella, mutta sademäärät eivät juurikaan muuttuneet.

Bonanno ja muut ovat tarkastelleet useiden jäätiköiden alareunan vaihteluita Italian Alppien luoteisosissa viimeisen 50 vuoden ajalta. Keskimäärin jäätiköiden alareuna on vetäytynyt, mutta vuosien 1970 ja 1990 välillä jäätiköt etenivät. Jäätiköiden alareunan muutoksiin vaikuttavat eniten kesälämpötilan ja talven sademäärien muutokset. Jäätiköt reagoivat muutoksiin viiveellä siten, että kesälämpötilan muutokset vaikuttavat viiden ja talvisateiden muutokset kymmenen vuoden viiveellä. Jäätiköt ovat siis yleisesti vetäytymässä ja vetäytyminen näyttää lisäksi olevan kiihtymässä. Alareunan vetäytymisen arvioidaan olevan 300-400 metriä vuonna 2050 nykyiseen sijaintiin verrattuna.

Grönlanti

Grönlannin jäätikön massatasapainoa on viime aikoina arvioitu Grace-satelliitista tehtyjen painovoimamittauksien avulla. Itävaltalainen tutkija Oliver Baur on julkaissut tutkimuksen, jossa Grönlannin massatasapainoa arvioidaan Champ-satelliitista tehdyistä painovoimamittauksista vuosien 2003 ja 2009 välillä. Champ-satelliitin mittauksista Grönlannin jäätikön arvioitiin menettäneen noin 246 miljardia tonnia jäätä per vuosi. Grace-satelliitin mittauksista saatu arvio on noin 223 miljardia tonnia jäätä per vuosi. Arviot ovat melko lähellä toisiaan, joten arvioiden on syytä uskoa olevan päteviä. Grönlannin jäätikön massahävikki näyttää tapahtuvan erityisesti jäätikön reunoilla, mikä on melko odotettu tulos.

Barletta ja muut ovat arvioineet Grönlannin massatasapainoa Grace-satelliitista tehtyjen painovoimamittauksien avulla. He keskittyivät tutkimuksessaan Grace-mittausten epävarmuuksiin ja tarvittaviin korjauksiin. Heidän arvionsa Grönlannin massatasapainoksi vuosien 2003-2011 välillä on -234 miljardia tonnia per vuosi. Arvio on hyvin lähellä Baurin arviota. Lisäksi havaittiin, että viimeisen neljän vuoden aikana massahävikki on kasvanut. Barletta ja muut arvioivat myös Antarktiksen massatasapainon, jonka käsittelemme Antarktiksen yhteydessä.

Antarktis

Sasgen ja muut ovat arvioineet Antarktiksen massatasapainoa Grace-satelliitista tehtyjen painovoimamittauksien avulla vuosien 2003 ja 2012 välillä. Tutkimuksessa parannettiin maankohoamisen tai -vajoamisen arviointimenetelmiä, joiden avulla todellinen jäämassan muutos voidaan erottaa mittaussarjoista. Heidän arvionsa Antarktiksen jäähävikiksi on pienempi kuin aiemmat Grace-mittauksiin perustuneet arviot. Antarktiksen jäätikön massatasapainoksi arvioitiin -114 miljardia tonnia per vuosi. Itä-Antarktikselle arvioitiin massatasapainoksi 26 miljardia tonnia per vuosi, mikä tarkoittaa, että Itä-Antarktiksen alueella jäätikön jäämassa on kasvanut.

Jo Grönlannin yhteydessä mainitut Barletta ja muut arvioivat myös Antarktiksen massatasapainon. Heidän arvionsa mukaan Antarktiksen jäätikön massatasapaino vuosien 2003 ja 2011 välillä oli -83 miljardia tonnia per vuosi. Länsi-Antarktiksen massatasapainoksi arvioitiin -111 miljardia tonnia per vuosi. Viimeisen neljän vuoden aikana massahävikki on kasvanut. Itä-Antarktiksella jäämassa oli kasvanut noin 52 miljardia tonnia per vuosi. Barletan ja muiden arvio Antarktiksen jäätikön massatasapainosta on hyvin yhteensopiva Sasgenin ja muiden arvion kanssa.

Dutrieux ja muut ovat tutkineet Länsi-Antarktiksella sijaitsevaa Pine Islandin jäätikköä, jonka kautta suurin osa Länsi-Antarktiksen jäämassan hävikistä tapahtuu. Pine Islandin jäätikkö on ohentunut ainakin vuodesta 1992 lähtien. Dutrieux ja muut mittasivat jäätikön jäänvirtausnopeuksia, joiden avulla arvioitiin jäätikön vuosittain menettämän jään tilavuutta. Suurimmat jäätiköltä mitatut jään virtausnopeudet olivat 100 metriä vuodessa. Vuosien 2008 ja 2011 välillä jäähävikiksi arvioitiin 87 kuutiokilometriä per vuosi. Tämä arvio on yhteensopiva aiempien arvioiden kanssa.

Peru

Burns ja Nolin ovat arvioineet Perun Cordillera Blancan alueen jäätiköiden pinta-alan muutosta käyttäen satelliittikuvia. Elokuussa 2010 alueen jäätiköiden kattama pinta-ala oli 482 neliökilometriä, mikä on 25 prosenttia vähemmän kuin vuonna 1987. Alueen eteläosissa, jossa jäätiköiden korkeus merenpinnasta on keskimäärin pienempi, pinta-ala väheni nopeammin kuin alueen pohjoisosissa. Pinta-alan muutos näyttää olevan kiihtymässä. Vuosien 2004 ja 2010 välillä pinta-ala väheni noin 3,5 kertaa nopeammin kuin vuosien 1970 ja 2003 välillä.

Aasia

Zhang ja muut ovat analysoineet Tianshanin vuoristossa (Kirgisian ja Kiinan rajalla) sijaitsevan Urumqi No. 1 -jäätikköä, jota on seurattu vuodesta 1959 alkaen. Jäätikön massatasapaino on vähentynyt nopeasti vuoden 1959 jälkeen, tasapainolinja on siirtynyt selvästi korkeammalle ja jäätikön alareuna on vetäytynyt ilmaston muuttuessa. Massatasapainon väheneminen vastaa jäätikön 16,5 metrin ohenemista (keskimäärin 0,32 metriä per vuosi). Tasapainolinja sijaitsi keskimäärin 4067 metrin korkeudella merenpinnasta ja tasapainolinja on siirtynyt ylemmäs noin 90 metriä. Jäätikön alareuna vetäytyi 199 metriä itähaarassa ja 241 metriä länsihaarassa. Massatasapainon muutoksia ohjasi pääasiassa kesäaikaisten lämpötilojen nousu.

Puyu ja muut ovat selvitelleet kuuden Tianshanin vuoristossa sijaitsevan jäätikön tilannetta viimeisen 50 vuoden aikana. Kaikki kuusi jäätikköä kutistuivat jatkuvasti. Eniten ja kiihtyen pieneni Qingbingtan No. 72, jonka alareuna vetäytyi 41 metriä vuodessa ja pinta-ala väheni 21,5 prosentilla vuosien 1964 ja 2009 välillä. Alueen jäätiköt näyttävät menettävän massaansa lämpenevän ilmaston myötä.

Gardelle ja muut ovat arvioineet jäätiköiden muutoksia Pamirin, Karakoramin ja Himalajan alueella. Viimeisen vuosikymmenen aikana Keski-Himalajan jäätiköt ovat menettäneet massaansa jonkin verran. Länsi-Himalajan jäätiköt ovat menettäneet massaansa enemmän. Karakoramin alueelta on hiljattain raportoitu jäätiköiden kasvattavan massaansa ja tässä uudessa tutkimuksessa tämä havaittiin myös, mutta lisäksi Pamirin alueella havaittiin jäätiköiden kasvattavan massaansa. Koko tutkittavan alueen jäätiköt ovat keskimäärin kuitenkin menettämässä massaansa, mutta noin kaksi tai kolme kertaa hitaammin kuin maapallon jäätiköt keskimäärin.

Zu ja muut ovat selvitelleet jäätiköiden ja jäätikköjärvien muutoksia Tiibetin ylängön keskiosissa. Viimeisen neljänkymmenen vuoden aikana havaittiin huomattavasti muutoksia alueen lämpötilan ja sademäärien noustessa. Jäätiköt vetäytyivät, järvien pinta nousi ja jäätikköjärvien lukumäärä kasvoi. Vuosien 1977 ja 2010 välillä jäätiköt pinta-ala pieneni 22 prosenttia ja jäätiköiden kutistuminen kiihtyi viimeisen vuosikymmenen aikana. Tarkastelun alla olevat jäätiköt ohenivat keskimäärin 4,48 metriä vuosien 2004 ja 2008 välillä (1,12 metriä per vuosi). Vuosien 1972 ja 2009 välillä syntyi 150 uutta jäätikköjärveä. Jäätikköjärvien pinta-ala kasvoi 173 prosenttia. Samaan aikaan Tiibetin suurimman suolajärven pinta-ala kasvoi 4,13 prosenttia (noin 80 neliökilometriä). Ilmastonmuutoksella näyttää siis olevan voimakas vaikutus Tiibetin ylängön jäätiköihin ja jäätikköjärviin.

Barr ja Solomina ovat tarkastelleet Kamtšatkan niemimaan jäätiköiden muutoksia menneinä aikoina. Nykyajan tilanteesta he toteavat, että Pienen jääkauden jälkeen niemimaan jäätiköt ovat vetäytyneet yleisesti ja että viime vuosikymmeninä jäätiköiden massahävikki on kiihtynyt.

Lähteet:

Barletta, V. R., Sørensen, L. S., and Forsberg, R.: Scatter of mass changes estimates at basin scale for Greenland and Antarctica, The Cryosphere, 7, 1411-1432, doi:10.5194/tc-7-1411-2013, 2013. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Iestyn D. Barr, Olga Solomina, Pleistocene and Holocene glacier fluctuations upon the Kamchatka Peninsula, Global and Planetary Change, http://dx.doi.org/10.1016/j.gloplacha.2013.08.005. [tiivistelmä]

O. Baur, Greenland mass variation from time-variable gravity in the absence of GRACE, Geophysical Research Letters, Volume 40, Issue 16, pages 4289–4293, 28 August 2013, DOI: 10.1002/grl.50881. [tiivistelmä]

Riccardo Bonanno, Christian Ronchi, Barbara Cagnazzi, Antonello Provenzale, Glacier response to current climate change and future scenarios in the northwestern Italian Alps, Regional Environmental Change, August 2013, DOI: 10.1007/s10113-013-0523-6. [tiivistelmä]

Tom Bradwell, Oddur Sigurđsson, Jez Everest, Recent, very rapid retreat of a temperate glacier in SE Iceland, Boreas, Volume 42, Issue 4, pages 959–973, October 2013, DOI: 10.1111/bor.12014. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Braithwaite, Roger J.; Raper, Sarah C.B.; Candela, Romain, Recent changes (1991–2010) in glacier mass balance and air temperature in the European Alps, Annals of Glaciology, Volume 54, Number 63, July 2013 , pp. 139-146(8), DOI: http://dx.doi.org/10.3189/2013AoG63A285. [tiivistelmä]

Patrick Burns, Anne Nolin, Glacier area in the Cordillera Blanca, Peru decreased by 25% from 1987 to 2010, Remote Sensing of Environment, Volume 140, January 2014, Pages 165–178, http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2013.08.026. [tiivistelmä ja koko artikkeli]

Dutrieux, P., Vaughan, D. G., Corr, H. F. J., Jenkins, A., Holland, P. R., Joughin, I., and Fleming, A. H.: Pine Island glacier ice shelf melt distributed at kilometre scales, The Cryosphere, 7, 1543-1555, doi:10.5194/tc-7-1543-2013, 2013. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Engelhardt, Markus; Schuler, Thomas V.; Andreassen, Liss M., Glacier mass balance of Norway 1961–2010 calculated by a temperature-index model, Annals of Glaciology, Volume 54, Number 63, July 2013 , pp. 32-40(9), DOI: http://dx.doi.org/10.3189/2013AoG63A245. [tiivistelmä]

Gardelle, J., Berthier, E., Arnaud, Y., and Kääb, A.: Region-wide glacier mass balances over the Pamir-Karakoram-Himalaya during 1999–2011, The Cryosphere, 7, 1263-1286, doi:10.5194/tc-7-1263-2013, 2013. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Mernild, S. H., Lipscomb, W. H., Bahr, D. B., Radić, V., and Zemp, M.: Global glacier changes: a revised assessment of committed mass losses and sampling uncertainties, The Cryosphere, 7, 1565-1577, doi:10.5194/tc-7-1565-2013, 2013. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Wang Puyu, Li Zhongqin, Wang Wenbin, Li Huilin, Zhou Ping, Jin Shuang, Quaternary International, Volume 311, 17 October 2013, Pages 123–131, http://dx.doi.org/10.1016/j.quaint.2013.04.031. [tiivistelmä]

Rabatel, A., Letréguilly, A., Dedieu, J.-P., and Eckert, N.: Changes in glacier equilibrium-line altitude in the western Alps from 1984 to 2010: evaluation by remote sensing and modeling of the morpho-topographic and climate controls, The Cryosphere, 7, 1455-1471, doi:10.5194/tc-7-1455-2013, 2013. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Sasgen, I., Konrad, H., Ivins, E. R., Van den Broeke, M. R., Bamber, J. L., Martinec, Z., and Klemann, V.: Antarctic ice-mass balance 2003 to 2012: regional reanalysis of GRACE satellite gravimetry measurements with improved estimate of glacial-isostatic adjustment based on GPS uplift rates, The Cryosphere, 7, 1499-1512, doi:10.5194/tc-7-1499-2013, 2013. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Wang Xu, Siegert Florian, Zhou Ai-guo, Franke Jonas, Glacier and glacial lakes changes and their relationship in the context of climate change, Central Tibetan Plateau 1972–2010, Global and Planetary Change, http://dx.doi.org/10.1016/j.gloplacha.2013.09.011. [tiivistelmä]

Guofei Zhang, Zhongqin Li, Wenbin Wang, Weidong Wang, Rapid decrease of observed mass balance in the Urumqi Glacier No. 1, Tianshan Mountains, central Asia, Quaternary International, http://dx.doi.org/10.1016/j.quaint.2013.08.035. [tiivistelmä]

Aiempia kirjoituksiani aiheesta:

Jäätiköiden tutkimusmenetelmät tarkentuvat (4.1.2012)
Jäätiköt kasvoivat keskiajan lämpökaudella (3.3.2011)
Antarktiksen jäätiköiden menneisyyden tutkimuksia (7.2.2011)
Uusi sulamisennätys Grönlannin jäätiköllä (24.1.2011)
Tutkakuvia Grönlannin jäätikön virtauksesta (7.1.2011)
Norjan katoava jäätikkö (9.5.2010)