From Climatic Drivers to Antarctic Ice Sheet Response: Improving Accuracy in Sea Level Rise Projections

Havnivåstigning er en av de største truslene mot menneskeheten som følge av klimaendringene. Endringene i havnivå styres hovedsakelig av smeltingen av isbreer og iskapper, samt utvidelse av havvann når det varmes opp. Det er per i dag forventet at havnivået vil stige med 60 cm innen dette århundret. Dersom utslippene av klimagasser fortsetter å være høye kan smeltingen av iskappen over Antarktis (kalt "Antarctic Ice Sheet" - AIS) bety en havnivåstigning på 5 meter innen 2150. En slik stigning i havnivået vil ha katastrofale konsekvenser for lavtliggende områder i hele verden. Men hvor sannsynlig er det? Den Antarktiske iskappen består av 90% av all is på jorden. Hvis alt dette skulle smelte så ville det bety en havnivåstigning på 58 meter. Å forutse smeltingen av AIS er derfor av kritisk betydning for myndigheter og beslutningstagere for å avgjøre hvilke tiltak og strategier som skal velges for å redusere utslipp av klimagasser og å forebygge konsekvenser av den globale oppvarmingen. AIS vokser i hovedsak ved akkumulering av snø og minsker gjennom smelteprosesser der isbremmen er i kontakt med Sørishavet. Prediksjoner av massebalansen til AIS er basert på numeriske modeller. Men det er knyttet usikkerhet til hvor mye smeltingen av isen i Antarktis vil bidra til havnivåendringer i fremtiden. Ved å kombinere fagområdene glasiologi og oseanografi med numeriske modellering og statistikk søker dette prosjektet (CLIM2Ant) å forbedre vår evne til å forutse hvordan isen i Antarktis vil bidra til havnivåendringene. Prosjektets resultater vil bidra direkte til fremtidige vurderinger av hvilken påvirkning AIS vil ha på havnivået.

The Antarctic Ice Sheet (AIS) stores a large amount of freshwater. If melted completely, it would contribute58 m to global mean sea level rise. According to IPCC AR6, a rise of up to 5 m by 2150 cannot be ruled out under a high-emission scenario due to the large uncertainty related to AIS processes. Such a strong increase in sea level would be catastrophic for many low-lying regions worldwide, but how likely is it? The AIS gains mass mainly through snow accumulation and loses mass through iceberg calving and ocean-induced basal melting of its floating parts. Future projections of AIS mass balance are based on ice sheet model simulations forced by climate model outputs. Climate models can properly project large-scale climate changes but struggle to represent small-scale coastal processes that bring heat to the ice sheet margins. This leads to poor representation of basal melting and thus substantial uncertainties in projections of Antarctica's contribution to sea level rise. Climate models also suggest compensating mass change under climate warming in Dronning Maud Land: increased basal melting and more snowfall. This project brings together glaciology and oceanography, sophisticated numerical modelling and statistical analysis techniques to address these two key uncertainties of sea level rise projections: 1) Our combined approach of ocean model downscaling and statistical emulation enables us to assess future ocean-induced AIS mass loss more accurately and thus reduce uncertainties in its contribution to sea level rise. 2) Our regional fine-resolution coupled ice sheet-ocean model enables us to provide improved projections for ice mass balance and ice sheet movement in the Norwegian administrated Dronning Maud Land sector of Antarctica. Our project outcomes will directly contribute to future assessments of ice sheet sea-level contributions and address two of the goals of the EU Decade for Ocean Research: a predicted ocean and an accessible ocean.