Helmingslíkur á vendipunkti á þessari öld

Stefan Rahmstorf situr rólegur á vinnustofu sinni í fríi við norðurströnd Þýskalands og lýsir aðstæðum suður af Íslandi og vestur af Bretlandseyjum. „Þetta er eini staðurinn í öllum heiminum þar sem kólnað hefur undanfarna öld,“ segir hann og vísar til svæðis sem oft er kallað blái bletturinn, því þannig kemur það út á hitakortum. „Og langlíklegasta skýringin er að þetta sé afleiðing hafstrauma sem veikjast, einkum veltihringrásarinnar, sem flytur minni varma á svæðið“.

Rahmstorf er prófessor í hafeðlisfræði við háskólann í Potsdam í Þýskalandi og heimsþekktur sérfræðingur í hafstraumunum á Norður-Atlantshafi. Hann hefur vaxandi áhyggjur af stöðu þessara hafstrauma og afleiðingum þess ef þeir veikjast.

Golfstraumurinn er forsenda lífs á Íslandi

Líklega þekkja flestir Íslendingar þessa hafstrauma, einkum Golfstrauminn sem við lærðum flest í grunnskóla að væri forsenda lífs á Íslandi. Að Golfstraumurinn bæri hlýja strauma upp að landinu og fyrir vikið væri hér byggilegt – ekki jafnkalt og í Anchorage í Alaska, eða Arkangelsk í Rússlandi, sem eru þó ekki fjarri því að vera á sömu breiddargráðu og Reykjavík.

Golfstraumurinn er hluti veltihringrásarinnar sem kölluð er AMOC. Sunnan frá miðbaug berst heitur og saltur yfirborðssjór til norðurs. Í Irmingerhafi, sem er á milli Grænlands og Íslands, hitar þessi heiti sjór loftið, skilar í raun af sér varmanum, kólnar og blandast kaldari og ferskari heimskautasjó, sekkur og streymir ískaldur aftur til suðurs þar sem hringrásin hefst á ný.

Vendipunktar hafstraumanna

Vísindamenn telja að veltihringrásin hafi veikst á undanförnum árum og áratugum. Ein afleiðing loftslagsbreytinga er að jöklarnir á pólunum bráðna, aukið magn af köldu ferskvatni flæðir til sjávar og raskar þar hringrásinni. Frá því á sjöunda áratugnum hafa vísindamenn vitað að veltihringrásin á sér vendipunkt. Þegar honum er náð hrynur hringrásin og gæti stöðvast.

„Og þá vex þessi blái blettur í hafinu og breiðir úr sér uns hann nær líka yfir landsvæði. Og þá yrði verulega mikið kaldara á Íslandi, í Skandinavíu og á Bretlandseyjum,“ segir Stefan Rahmstorf.

„Miðlungsvissa fyrir því að AMOC-hringrásin stöðvist ekki fyrir næstu aldamót“

Líklega eru yfir tuttugu ár frá því að fyrstu vísindagreinarnar þar sem varað var við hugsanlegu hruni AMOC-straumsins náðu fyrst athygli almennings. Ófáir vísindamenn gáfu lengst af lítið fyrir þessar viðvaranir og sögðu líkurnar svo litlar að þær væru eiginlega engar. En nú er það að breytast. Í nýjustu skýrslu IPCC, milliríkjanefndar Sameinuðu þjóðanna um loftslagsbreytingar, er talað um „miðlungsvissu fyrir því að AMOC-hringrásin stöðvist ekki fyrir næstu aldamót“. Hvað þýðir sú setning eiginlega?

Halldór Björnsson verður til svara. Halldór er einn helsti sérfræðingur Íslands og, þótt víðar væri leitað, haf- og veðurfræðingur hjá Veðurstofu Íslands.

„Ég veit ekki nákvæmlega hvað hún þýðir. Ég hef einmitt legið dálítið yfir henni og klórað mér í kollinum, hún róar mann ekki neitt. Í fyrri útgáfum stóð eitthvað á þá leið að við teldum mjög ólíklegt að gerist fyrir næstu aldamót. Þá alla vega er þetta ólíklegt. En svo þarf maður líka að taka tillit til þess að þeir hafa raunar aldrei tekið tillit til þess almennilega hvað gæti gerst eftir aldamótin. Við ætlum að reyna að búa á þessu landi hérna til frambúðar,“ segir Halldór. Því skipti auðvitað líka máli hvað gerist eftir aldamót, eftir 75 ár.

Líkurnar mun meiri en áður var talið

Stefan Rahmstorf telur loðið orðalag í skýrslu milliríkjanefndarinnar þýða að þá hafi líkurnar verið metnar í kringum 10%.

„En frá því að nýjasta skýrsla milliríkjanefndarinnar var samin hefur verið birtur fjöldi rannsókna sem benda til þess að líkurnar séu miklu meiri en talið var fyrir fáeinum árum. Líkurnar séu 50% eða meiri á að við náum þessum vendipunkti á næstu áratugum og að veltihringrásin stöðvist.“

Það er því varla hægt að segja að það teljist mjög ólíklegt að hafstraumarnir raskist.

Af hverju kólnar ef alls staðar hlýnar?

Í dag er talað um loftslagsbreytingar en lengi vel var talað um hlýnun jarðar – enda eru áhrif loftslagsbreytinga hækkun meðalhitastigs á jörðinni um nokkrar afdrifaríkar gráður. Hvernig stendur þá á því að hér gæti kólnað?

Halldór Björnsson segir vissulega rétt að víðast hvar hitni en gera verði mun á hnattrænum breytingum og staðbundnum. Enginn vafi leiki á að útblástur gróðushúsalofttegunda valdi hlýnun.

„Það hefur hins vegar verið vitað lengi að í þessum gróðurhúsaheimi geta verið það sem hefur verið kallað óvæntar uppákomur í gróðurhúsinu,“ segir Halldór og bætir við að hlýnunin leiði til staðbundinna atburðarása og atvika sem leiði til þess að hafstraumarnir raskist sem hafi svo aftur þær afleiðingar að á Íslandi verði annað hvort engin hlýnun eða það kólni.

Ef kólnar í norðri en hitnar í suðri verða afleiðingarnar líka víðtækar, ekki síst verða veðursveiflur meiri og harðir stormar algengari. Var þá vont sumar hérlendis og brakandi hiti á meginlandi Evrópu vegna þessara breytinga? Vísindamennirnir sem Kveikur ræddi við vildu ekki meina það, líklega væru þetta skammtímasveiflur.

Allt hefur þetta gerst áður og enn er hlýtt

En þegar litið er á jarðsöguna er vitað að þessir hafstraumar hafa hægt á sér og kólnað á undanförum árum og áratugum. Halldór Björnsson bendir á að í dag sé miklu hlýrra á Íslandi en í kringum 1880, til dæmis.

„Þannig að jafnvel þó að svona ferli hafi hafist einhvers staðar úti á Atlantshafi þá hefur þess ekki gætt hér enn sem komið er. Alla vega ekki þetta svona langa ferli. Því að í raun og veru okkar línur stefna allar í hina áttina. Hér erum við bara einfaldlega með hlýjustu tvo áratugi síðan mælingar hófust,“ segir Halldór.

Eins þversagnakennt og það hljómar gæti engu að síður verið hafin kólnun. Ekki er hægt að segja til með vissu um hvernig hún liti út í upphafi. Stefan Rahmstorf segir breytinguna ekki verða snögglega, heldur séu mestar líkur á að ferlið taki jafnvel áratugi og þá fyrst verðum við þess áþreifanlega vör að eitthvað hafi breyst.

„Við tækjum ekkert endilega eftir því að þessum vendipunkti væri náð,“ segir Stefan. „Það er ekki fyrr en eftir á sem það verður ljóst, þegar við áttum okkur á að hafstraumarnir verða sífellt veikari, jafnvel þótt þá kunni að hafa dregið stórlega úr útblæstri gróðurhúsalofttegunda.

„Ég efast um að fólk vildi þá búa á Íslandi“.

Þessar breytingar á hafstraumunum hefðu að mati Stefans Rahmstorf afgerandi áhrif á lífríki hafsins og fiskveiðar um allt Norður-Atlantshaf.

„Ég efast um að fólk vildi þá búa á Íslandi,“ segir Stefan Rahmstorf og bætir við „Ég set líka spurningamerki við hvort nokkur leið væri til dæmis að stunda landbúnað í Skandinavíu.“

Fortíðin gæti sagt til um framtíðina

Þegar við reynum að átta okkur á því hvernig gæti verið umhorfs í framtíðinni, gengju þessar spár um hafstraumana eftir, er í raun ekki um annað að ræða en að líta til fortíðar. Það eru dæmi um skammtímasveiflur í veðurfari og hita sjávar í nútímanum. En þegar litið er lengra aftur horfa vísindamenn einkum til tveggja lengri skeiða, fyrir 8200 árum og svo svokallaðs yngra-drýasskeiðs, sem varði frá 12900–11788 fyrir okkar tímatal. Og Wesley Farnsworth er meðal jarðvísindamanna við Háskóla Íslands sem þekkja fortíðina.

„Þessi tvö tímabil má rekja til hraðra loftslagsbreytinga, þar sem breytingin frá hlýju skeiði yfir á kuldaskeið og svo aftur yfir á hlýrra tímabil verður á frekar skömmum tíma,“ segir Wesley og bætir við að oft sé þetta tengt vendipunktum í hafstraumum á Norður-Atlantshafi.

Talið er að bæði tímabilin og kuldann sem þeim fylgdi megi rekja til þess að ferskvatn streymdi í miklum mæli til hafs líkt og nú, þegar Grænlandsjökull bráðnar hratt, og raunar ísinn á Suðurskautinu líka. Og áhrifin voru – og gætu orðið – afgerandi á Íslandi og í nágrenni.

Vísindamenn hafa skoðað jarðfræðileg ummerki um jökla og jarðvegslög sem sýna að á yngra-dryasskeiði náðu jöklar allt frá miðhálendinu og niður að ströndu. Jökullinn var þungur og þrýsti landinu niður svo að sjávarmál var á milli fimmtíu og hundrað metrum hærra en í dag. Sá hluti landsins sem ekki var hulinn ís var því undir sjávarmáli.

Jökullinn sem kom niður Borgarfjörð á yngra-dryasskeiði

Þetta má glögglega sjá í alfararleið, í Melasveit á leiðinni í Borgarnes. Rétt við þjóðveginn, þar sem þúsundir bruna hjá daglega, eru malarhólar sem vekja ekki endilega mikla athygli. Ívar Örn Benediktsson, doktor í jarðfræði við Jarðvísindastofnun Háskóla Íslands, bendir á hnullunga sem dreifast um melana, nánast eins og tröll hafi sáldrað þeim þar.

Ívar og fréttamaður Kveiks standa á einum melhólnum og horfa inn Borgarfjörðinn – en 12.500 árum fyrr, á yngra-dryasskeiði, hefði ekki glitt í fjörðinn. Hann hefði verið þakinn jökli og brún þess jökuls hefði verið á melunum. Grjóthnullungarnir komu undan jökli og malarhólarnir eru í raun setlög úr sjó sem jökullinn ýtti á undan sér. Fáeinum metrum frá malarhólunum liggur landið neðar og er öðruvísi að sjá enda forn sjávarbotn. Þarna mættust því jökull og haf, eins og raunar víðar á þessum tíma. Íshellan sem lá yfir nánast öllu landinu á þessu 1200–1500 ára langa kuldaskeiði náði víða fram í sjó og þakti meira að segja þorra Vestfjarðakjálkans.

Kuldaskeiðið sem var heitara

Nokkur þúsund árum síðar, fyrir um 8200 árum, hófst annað kuldaskeið sem vísindamenn horfa til.

Kuldaskeiðið fyrir 8200 árum var á hlýjasta hluta nútímans, það er að segja síðustu 11 þúsund árum, þegar meðalsumarhiti var um 3–4°C hærri en meðalhiti á 20. öld (1961–1990) samkvæmt rannsóknum sem gerðar hafa verið á veðurvísum í stöðuvötnum á Íslandi.

Enn bráðnuðu jöklar og kalt ferskvatn raskaði hafstraumum með þeim afleiðingum að hitinn lækkaði að meðaltali um eina og hálfa gráðu. Þetta kuldatímabil var samt heitara en undanfarnir áratugir og líka skemmra, rétt um tvær aldir.

En ein og hálf gráða er heilmikil breyting – í raun jafnmikil og á tímabilinu frá um 1300 til 1900, sem var kallað litla ísöld og var hreint ekki auðvelt Íslendingum þess tíma. En ástæður þess kuldaskeiðs voru sennilega ekki tengdar stórum breytingum á hafstraumum eða auknu ferskvatni í líkingu við það sem gerðist fyrir 8200 árum.

Mildasta sviðsmyndin og afleiðingar afleiðinga

Sú breyting sem röskun hafstrauma olli fyrir 8200 árum er að mati Halldórs Björnssonar vægasta sviðsmyndin sem hægt væri að sjá fyrir sér ef hafstraumarnir raskast eða stöðvast núna.

„Svo þarftu bara að búa til nokkrar aðrar, ein þar sem djúpsjávarmyndunin hættir í Labrador-sjó. Önnur þar sem það hættir norðan við landið og sú þriðja sem hættir hjá báðum. Svo þarf að skoða hvað gerist. Málið er að allar sviðsmyndir sem við vinnum með, sem milliríkjanefnd Sameinuðu þjóðanna hefur útbúið, þær eru sviðsmyndir um losun gróðurhúsalofttegunda. Þær eru ekki sviðsmyndir um svona afleiðingar. Og það bara dálítið mikið annar handleggur að gera, og raunar önnur tegund af rannsóknum,“ segir Halldór Björnsson.

Vísindamenn hafa sem sagt beint kröftum sínum að því að rannsaka afleiðingar af losun gróðurhúsalofttegunda en lítið hefur verið hugað að því að rannsaka afleiðingar þeirra breytinga sem verða afleiðingar afleiðinganna, ef svo mætti að orði komast.

Halldór segir mikilvægt að rannsaka þetta og gera ráðstafanir til að bregðast við því sem gæti gerst. Wesley Farnsworth bætir við að á fyrstu árum veikingar veltihringrásarinnar gæti Íslandi vegnað betur en til dæmis Svalbarða eða Norður-Noregi þar sem landið liggur eilítið sunnar og aðgangur að jarðvarma er góður.

„En eftir einhverja tugi ára, í mesta lagi öld, yrði Ísland þannig að erfitt er að ímynda sér að hér verði líft,“ segir Wesley.

Hvað er til ráða? Vísindamennirnir segja allir það sama: Að gera það sem þegar hefur verið ákveðið í alþjóðasáttmálum eins og Parísarsamkomulaginu: Að draga stórlega úr útblæstri gróðurhúsalofttegunda. Og svo að búa sig undir það sem gæti gerst.