Havet stiger – og nu ved vi hvorfor

Det er primært to faktorer, der får det globale havniveau til at stige. Dels tilfører smeltende iskapper og gletsjere vand til havene, og dels udvider vandet sig, når det varmes op.

Globalt stiger havniveauet 3,2 millimeter pr. år. Det viser målinger os, men indtil for nyligt har det været vanskeligt at finde millimeterne i de parametre, som vi ved påvirker havniveauet. De seneste års videnskabelige fremskridt har imidlertid gjort os i stand til at kvantificere de påvirkninger, som havet udsættes for.

Jorden har en endelig mængde vand, og det optræder i et begrænset antal former. Forskere har gennem mange år kunnet konstatere, at det globale havniveau stiger, men det har været vanskeligt at få regnestykket til at passe. De senere år er der dog kommet styr på plusser og minusser, og budgettet, der forklarer den observerede havniveaustigning, passer. Med den forståelse kan vi nu udtale os om fremtidens havniveau med ret stor sikkerhed.

Det globale havniveau er forsøgt målt og udregnet gennem en lang årrække ved hjælp af vandstandsmålere. Det helt store spring inden for måling af globalt havniveau skete i 1993, hvor man med satellitter begyndte at måle variationerne i havniveauhøjden. De to seneste satellitter, Jason-1 og den nuværende Jason-2, har siden 2001 med stor præcision kortlagt klodens havniveau, og selvom der er stor lokal og regional variation, så er tendensen klar.

Det gennemsnitlige globale havniveau stiger for tiden omkring 3,2 millimeter om året. Det tal har trods udsving været konstant i perioden fra satellitmålingerne begyndte. Den gennemsnitlige årlige stigning i havniveau udregnes på baggrund af satellitobservationerne af flere forskellige forskergrupper, som med negligerbare forskelle når frem til samme tal.

Det er primært to faktorer, der får det globale havniveau til at stige. Dels tilfører smeltende iskapper og gletsjere vand til havene, og dels udvider vandet sig, når det varmes op.

Det er dog ikke alle steder, vandet stiger lige meget hele tiden. Der er forholdsvis store regionale forskelle - helt op til ±10 mm/år, og forskellene varierer i tid. Den globale trend er dog ikke til at tage fejl af.

Men hvorfor stemmer regnskabet så nu og ikke tidligere, kunne man passende spørge.

Et af de helt store fremskridt i at forstå havniveaustigningens størrelser er den såkaldte varmeudvidelse af havene. Havene er lige som atmosfæren under opvarmning, og når vand varmes op, så udvider det sig - og det fører til ændringer i havniveauet. Men det er ikke helt så lige til. Vand udvider sig ikke lige meget under alle forhold. Flere faktorer er på spil, for eksempel temperaturer, saltindhold og tryk som funktion af dybden.

Forståelsen og kvantificering af varmeudvidelsen er de senere år blevet så god, at bidraget til havniveaustigningen er der så godt som fuldt redegjort for.

Et andet kvantespring i beskrivelsen af det globale havniveau er den detaljerede modellering af de naturlige variationer og afhængigheder, som på årsbasis og længere påvirker havniveauet. Nogle af disse påvirkninger er nemme at kende såsom tidevand og årstidsvariationer. Andre er lidt sværere at få beskrevet. En af disse naturlige variationer er den såkaldte El Niño/Southern Oscillation (ENSO).

ENSO er et koblet hav- og atmosfære-fænomen, som redistribuerer klodens varme og kulde med udgangspunkt i ændringen af vejr- og havmønstre i det tropiske Stillehav. Det betyder blandt andet, at nedbørmønstre ændrer sig med forekomsten af henholdsvis den opvarmende El Niño og den afkølende La Niña, hvor førstnævnte giver mere nedbør over havet, mens sidstnævnte giver mere nedbør over land. Under den kraftige La Niña i 2010-2011 faldt vandstanden i verdenshavene faktisk målbart som følge af en midlertidig oplagring på land på grund af ændrede nedbørsmønstre.

Og netop vandet i landjordens magasiner er også et af de felter, hvor regnestykket om klodens vand er blevet bedre. I de senere år er forskerne nemlig blevet betydeligt bedre til at forstå og medregne ændringer i vandmængderne, der gemmer sig i eksempelvis floder, søer og vådområder samt de effekter, som vi mennesker selv påfører vandmagasiner; for eksempel når vi pumper efter grundvand.

Observationer af tabet af is og dermed det tilførte smeltevand fra Grønlands indlandsis, Antarktis og mindre lokale gletsjere er yderligere et område, hvor der er sket store fremskridt. Tabet af is måles på flere forskellige måder fra satellitter og fra jordbaserede observationer. Både ændringer i tyngdefelt, ishøjder, isflydehastigheder og isafsmeltning anvendes. Hvor der tidligere var uoverensstemmelse mellem de forskellige metoder, viser alle metoder nu, at Antarktis og Grønland bidrager i gennemsnit med 0,7 millimeter pr. år til den globale havniveaustigning, mens bidraget fra lokale gletsjere i resten af verden ligeledes er 0,7 millimeter pr. år.

Den globale stigning i havniveauet fordeler sig ujævnt af flere grunde. Dels medfører smeltende gletsjere og iskapper et ændret globalt tyngdefelt, dels vil der være afledede effekter af varmeudvidelsen og ændrede strømforhold. Ændringerne i tyngdefeltet skyldes, at de store iskapper i Grønland og Antarktis ‘trækker i havvandet’. Hvis Grønlands iskappe skrumper, bevirker det, at havspejlet falder omkring Grønland, på grund af den mindre tiltrækningskraft fra isen. Det betyder også, at istabet fra Grønlands iskappe har relativt mindre betydning for havniveauet omkring Danmark end istabet fra Antarktis.

Men hvordan ser det ud omkring Danmark? Vi er et af de lande i verden med flest vandstandsmålere i forhold til vores størrelse, og vi har hele ni stationer med mere end 100 års data. Billedet er klart: Gennem det 20. århundrede var havniveaustigningen omkring Danmark ca. 19 centimeter, hvilket er bemærkelsesværdigt tæt på den globale middelværdi. På kortere tidsskala er der som sagt naturlige variationer i vandstanden, også langs Danmarks kyster.

Det gør det mere usikkert at udregne stigningsrater lokalt.

Forståelsen for fluktuationerne og stigningen af det globale havniveau bæres frem af de konsistente målinger fra først højdemålerne på satellitterne TOPEX/Poseidon i perioden 1993-2005, siden Jason-1 (2001-2013) og senest Jason-2 (2008-). Satellitmålingerne korrigeres hele tiden op mod et netværk af vandstandsmålere. Når målingerne korrigeres for tidevand og sæsonvariationerne trækkes ud, giver det et estimat af det globale havniveau.

Når regnestykket om Jordens vand og havniveaustigning går op, og faktorerne i regnestykket passer til den satellitobserverede virkelighed, så står vi tilbage med et meget stærkt værktøj. Når vi forstår, hvad der får havniveauet til at stige eller falde, så har vi også redskaberne til at forstå, hvad der sker med Jordens havniveau i en fremtid, hvor drivhusgasudledningerne påvirker vores klima. Den globale opvarmning medfører, at havene og atmosfæren varmes op, vejrmønstrene ændrer sig, og iskapperne smelter.

Med den nye viden er vi bedre rustet til at sige, hvilke udfordringer, et stigende havniveau giver os i en varmere verden.

 

Kristine Skovgaard Madsen oceanograf & Katrine Krogh Andersen forskningschef
Begge DMI

Signe Bech Andersen seniorforsker & Karen Edelvang, statsgeolog
Begge GEUS