Hvorfor Arktis opvarmes så hurtigt, og hvorfor det er så alarmerende

Lørdag markerede indbyggerne i Verkhoyansk, Rusland, den første sommerdag med temperaturer på 100 grader Fahrenheit. Ikke at de egentlig kunne nyde det, da Verkhoyansk ligger i Sibirien, hundreder af kilometer fra den nærmeste strand. Det er meget, meget varmere, end byer inden for polarcirklen normalt har det. De 100 grader ser ud til at være en rekord og ligger langt over den gennemsnitlige høje juni-temperatur på 68 grader. Alligevel er det sandsynligt, at befolkningen i Verkhoyansk vil se denne rekord blive slået igen i deres levetid: Arktis opvarmes dobbelt så hurtigt som resten af planeten – hvis ikke hurtigere – hvilket skaber økologisk kaos for de planter og dyr, der lever i det nordlige område.

“Begivenhederne i weekenden – i virkeligheden de sidste par uger – med hedebølgen i Sibirien er alle uden fortilfælde med hensyn til omfanget af ekstreme temperaturer”, siger Sophie Wilkinson, der er forsker i naturbrande ved McMaster University og studerer nordlige tørvebrande, som i sig selv er blevet usædvanligt hyppige i de seneste år, efterhånden som temperaturen stiger.

Den ekstreme opvarmning i Arktis, kendt som arktisk forstærkning eller polar forstærkning, kan skyldes tre faktorer. For det første ændrer regionens refleksionsevne eller albedo – hvor meget lys der kastes tilbage ud i rummet – sig i takt med opvarmningen af verden. “Det, vi har set i løbet af de sidste 30 år, er nogle relativt dramatiske fald i havisen om sommeren”, siger Isla Myers-Smith, der er økolog på University of Edinburgh og beskæftiger sig med globale forandringer i Arktis.

Da is er hvid, reflekterer den solens energi, hvilket du sikkert allerede kender til, når det drejer sig om at holde dig kølig om sommeren. Hvis du skulle vælge hvilken farve T-shirt du skulle have på, når du går på vandretur på en varm dag, siger hun, “ville de fleste af os vælge en hvid T-shirt, fordi den vil reflektere solens varme fra vores ryg”. På samme måde siger Myers-Smith: “Hvis havisen smelter i Arktis, vil det fjerne den hvide overflade fra havet, og det, der vil blive udsat, er denne mørkere havoverflade, som vil absorbere mere af solens varme.”

Det opvarmer regionens farvande og kan potentielt også øge temperaturen på land. Havisen vender også tilbage senere om efteråret, fordi det tager længere tid for temperaturerne at falde, til dels fordi det tager længere tid for varmen, der er fanget i det afisede hav, at forsvinde. “Selv om havet fryser til om vinteren”, siger Myers-Smith, “er det et tyndere lag, som potentielt vil smelte væk den næste sommer, i stedet for som tidligere, hvor der var en meget større pakning af havis, som blev liggende hele sommeren.”

Dette hænger sammen med den anden faktor: ændrede strømme. Havstrømme bringer normalt varmere vand ind fra Stillehavet, og koldere vand udgår fra Arktis og ud i Atlanterhavet. Men disse strømme kan være ved at ændre sig, fordi mere smeltende is tilfører ferskvand til det arktiske ocean, som er mindre tæt end saltvand og derfor flyder over det. Den manglende is udsætter også overfladevandet for mere vind, hvilket fremskynder Beaufort Gyre i Arktis, som fanger det vand, der normalt ville blive udledt i Atlanterhavet. Denne acceleration blander koldere ferskvand ved overfladen og varmere saltvand nedenunder, hvilket øger overfladetemperaturen og yderligere smelter isen.

Oceaniske strømme påvirker vejret, en tredje faktor. Mere specifikt driver de den kraftige polarjetstrøm, som flytter varme og kolde luftmasser rundt på den nordlige halvkugle. Dette er et produkt af temperaturforskellene mellem Arktis og troperne. Men efterhånden som Arktis bliver varmere, bølger jetstrømmen nu vildt nord og syd. Dette har tilført Arktis varm luft om sommeren og USA ekstremt kold luft om vinteren, som under “polarvortexen” i januar 2019.

“Det, der sker lige nu i Sibirien, er dette højtrykssystem, og denne varme luftmasse bliver flyttet op fra syd,” siger Myers-Smith. “Og så går det bare lidt i stå derude og sidder derude. Og vi har set den slags vejrmønstre oftere i de seneste år.” Den varme luft, der hænger over Arktis om sommeren, bringer havisen, der burde holde hele sæsonen, og den frosne jord, der er kendt som permafrost (mere om det om lidt), yderligere i fare.

Disse varme luftmasser kan også komme om vinteren, hvilket har alvorlige konsekvenser for de arktiske økosystemer. Hvis al den sne på jorden begynder at smelte og derefter fryser igen, vil den danne uigennemtrængelige lag af is. “Der har været nogle ret dramatiske tilbagegange af rensdyr og karibuer forskellige steder, fordi man får disse tykke islag, som de ikke kan grave sig igennem for at nå frem til planterne”, siger Myers-Smith.

Og de økologiske følgevirkninger stopper ikke her. Havis har en tendens til at producere tåge, fordi den afkøler det lokale klima og skaber en variation mellem luftens og havets temperatur. Når det er køligere, vokser planterne langsommere. Tågen ændrer også lysforholdene – det er mere diffust end direkte sollys. Hvis tågen er meget tæt, får planterne ikke så meget lys. “Men hvis det er lettere tåge, kan det faktisk hjælpe planterne en smule, fordi planterne er bedre til at lave fotosyntese, når de har mere diffust lys,” siger Myers-Smith. Hvis havisen forsvinder, vil det altså også have en række virkninger på landjorden med økologiske konsekvenser, som Myers-Smith og hendes kolleger kun lige er begyndt at undersøge.

Det, de har fundet ud af, er, at Arktis faktisk bliver grønnere, efterhånden som det bliver varmere. At have et nyligt grønt nord lyder dejligt, men kan i virkeligheden være et alvorligt problem for planeten. Det er ikke så meget, at invasive plantearter flytter ind i Arktis, men at samfundet af hjemmehørende arter er ved at ændre sig. Der vokser f.eks. flere høje buske, hvilket fanger mere sne mod jorden om vinteren, så den ikke blæser hen over tundraen. Dette isolerende lag kan betyde, at kulden ikke kan trænge ind i jorden, hvilket potentielt kan forværre optøningen af permafrosten, som frigiver drivhusgasser, der opvarmer planeten yderligere.

Når denne permafrost tøer, kan det ændre saltholdigheden og den generelle kemi af det vand, der strømmer gennem et arktisk miljø. “Disse nordlige jorde indeholder også store lagre af kviksølv, som har været frosset i lang tid”, siger David Olefeldt fra University of Alberta, som studerer permafrost. “Vi ved ikke rigtig, i hvilken grad kviksølv vil blive mobiliseret og kunne bevæge sig nedstrøms, hvor det naturligvis kan bevæge sig ind i fødekæder og fisk, hvilket så vil påvirke de oprindelige samfund og den lokale arealanvendelse.”

Olefeldt og hans kolleger har fundet ud af, at nogle permafrostlag er ved at tø så hurtigt, at de kollapser og skaber massive huller i landskabet, et fænomen, der er kendt som termokarst. “Det bliver til vådområder, der er klumpede i stedet for fast jord, hvilket påvirker mobiliteten for både mennesker og dyr, der drives i flok,” siger Olefeldt. “I store dele af Arktis har man karibu- eller rensdyrhold, som vil blive påvirket, hvis jorden mister sin fasthed.”

Her er en anden ting: Mere plantevækst i Arktis betyder, at vegetationen binder mere CO2 via fotosyntese. Men i det store og hele mener forskerne ikke, at det opvejer virkningerne af de drivhusgasser, der frigives, når permafrosten tøer op. “Ja, der er mere kulstof i disse planter, da man får flere buske og mere vækst og mindre bar jord”, siger Myers-Smith. “Men vi mister også kulstof fra jorden på grund af permafrostens optøning og andre faktorer. Og den mængde, vi mister, bliver sandsynligvis ikke opvejet af den øgede plantevækst.”

Et andet spørgsmål, som Myers-Smith og hendes kolleger undersøger, er, hvad dette skift i vegetationen kan betyde for de vilde dyrearter. Elge og bævere er f.eks. afhængige af træagtige buske som føde – og i bæverens tilfælde som byggemateriale. “Begge disse arter er blevet set hyppigere i de seneste år på tundraområder. Det ser ud til, at de flytter deres udbredelsesområde nordpå,” siger Myers-Smith. “Det har også konsekvenser for de vilde dyrearter, der lever i tundraøkosystemerne. Så der er potentielt interessante interaktioner på spil der.” Bævere kan f.eks. konkurrere med lokale arter om føde og ændre vandstrømmen i disse habitater ved at bygge dæmninger.

Oven i at skulle håndtere nyankomne er de indfødte arktiske dyrearter ikke udstyret til at klare en så lammende varme. “Den slags temperaturer, som de ser i Sibirien lige nu, op til 100 grader Fahrenheit, er en temperatur, som ville stresse de fleste arktiske dyr ret alvorligt”, siger Myers-Smith.

Der er mærkeligt nok, at arktiske planter måske er bedre rustet til at klare den brændende varme. Klimaet i denne del af Sibirien ligner dele af Alaskas indre, hvor vinterens frostgrader naturligt går over i højere temperaturer om sommeren. “Det er ret ekstremt. Det slår rekorder – men det er ikke meget højere end de maksimale temperaturer, som man sandsynligvis ville have oplevet på et tidspunkt i regionen,” siger Myers-Smith. Det vil sige, at planterne sandsynligvis allerede er tilpasset til sådanne udsving i nord. Mange af dem er ret korte, så de forbliver isolerede i snedækket om vinteren og ude af den tørre vind, når det er varmere. Løvfældende planter i denne region smider deres blade om vinteren for at undgå skader, mens stedsegrønne planter anvender hårde, kødfulde blade, der modstår både kulde og varme.

Men planterne har kun få chancer mod en anden konsekvens af et varmere Arktis: tørvebrande. Tørv er en klæbrig jordart, der består af lag af langsomt nedbrydende plantemateriale. Når tørv tørrer ud, som det i stigende grad sker nordpå, bliver det til kulstofrigt brændstof. Der skal blot et enkelt lynnedslag til at antænde en ulmende flamme, som trænger dybere og dybere ned i tørvelagene og langsomt breder sig over landskabet og antænder vegetationen ovenover. For hver hektar med brændende tørv kan 200 tons kulstof blive spyttet ud i atmosfæren. (Til sammenligning udleder en typisk bil 5 tons om året.) Da Arktis opvarmes så hurtigt, bevæger tordenstorme – som dannes, når varm, fugtig luft stiger op og møder kold luft ovenover – sig stadig længere mod nord. Det betyder, at lyn nu slår ned kun få hundrede kilometer fra Nordpolen.

Det mærkelige er, at disse ulmende tørvebrande kan overvintre og forvandle sig til “zombiebrande”. “De fortsætter med at brænde i jordprofilen om vinteren, selv om der er sne og andre vinterprocesser i gang,” siger Wilkinson, der er forsker i skovbrande ved McMaster University. “Og når jordoverfladen tørrer ud igen, har de mulighed for at genopstå, og det er derfor, at definitionen “zombie” kommer fra. Og så starter man grundlæggende set på bagbenene, fordi man har at gøre med sidste års brande, før man overhovedet får de nye antændelser i år.”

Så tegner der sig et foruroligende portræt af et nyt Arktis. Dens beskyttende is er ved at trække sig tilbage. Stadig voldsommere hedebølger udtørrer mere vegetation, hvilket giver næring til flere massive skovbrande. Når tørvebrande antændes af lynnedslag om sommeren, kan de overleve under jorden vinteren over og genopstå det følgende år. Dyrearter er på vej væk. Arktis bliver grønnere og grønnere, og det understreger en trist virkelighed: Jordens nordlige områder er under massiv forandring.

“Det er virkelig en tid uden fortilfælde”, siger Wilkinson. “Hver gang vi tror, at der har været en stor begivenhed eller en stor anomali, er der en tendens til, at der er noget, der følger efter og overskygger det det næste år.”

Mere store WIRED-historier

• Vi kan beskytte økonomien mod pandemier. Hvorfor gjorde vi det ikke?
• Retro-hackere bygger en bedre Nintendo Game Boy
• Landet åbner sig igen. Jeg er stadig låst inde
• Sådan rydder du op i dine gamle opslag på sociale medier
• Walmart-medarbejdere er ude at vise, at deres anti-tyveri AI ikke virker
• 👁 Er hjernen en brugbar model for AI? Plus: Få de seneste AI-nyheder
• 🏃🏽♀️ Vil du have de bedste værktøjer til at blive sund? Se vores Gear-teams valg af de bedste fitness-trackere, løbeudstyr (herunder sko og sokker) og de bedste hovedtelefoner