Forskare har i flera år vetat att det uppvärmande globala klimatet smälter Grönlands inlandsis, den näst största inlandsisen i världen. En ny studie från Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), dock, visar att smälthastigheten tillfälligt kan ökas eller minskas av två existerande klimatmönster:den nordatlantiska oscillationen (NAO), och Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO).

Båda mönstren kan ha stor inverkan på det regionala klimatet. NAO, som mäts som atmosfärstrycksskillnaden mellan Azorerna och Island, kan påverka det västliga stormspårets läge och styrka. Studien fann att när NAO förblir i sin negativa fas (vilket betyder att lufttrycket är högt över Grönland) kan det utlösa extrem issmältning på Grönland under sommarsäsongen. Likaså, AMO, som förändrar havsytans temperaturer i Nordatlanten, kan orsaka stora smältningshändelser när det är i sin varma fas, höja temperaturen i regionen som helhet.

Om den globala klimatförändringen fortsätter i sin nuvarande takt, Grönlands istäcke kan så småningom smälta helt – men om den möter detta öde förr snarare än senare kan avgöras av dessa två svängningar, säger Caroline Ummenhofer, en klimatforskare vid WHOI och medförfattare till studien. Beroende på hur AMO och NAO interagerar, översmältning kan ske två decennier tidigare än väntat, eller två decennier senare detta århundrade.

"Vi vet att inlandsisen på Grönland smälter delvis på grund av det uppvärmande klimatet, men det är inte en linjär process, ", sa Ummenhofer. "Det finns perioder där det kommer att accelerera, och perioder där det inte gör det."

Forskare som Ummenhofer ser ett trängande behov av att förstå hur naturlig variation kan spela en roll för att påskynda eller sakta ner smältningsprocessen. "Konsekvenserna går utöver bara Grönlands inlandsis - att förutsäga klimatet i omfattningen av de närmaste decennierna kommer också att vara användbart för resursförvaltning, stadsplanerare och andra människor som kommer att behöva anpassa sig till dessa förändringar, " tillade hon.

Det är faktiskt inte lätt att förutsäga miljöförhållanden på en decadalskala. NAO kan växla mellan positiva och negativa faser under loppet av några veckor, men AMO kan ta mer än 50 år att gå igenom en hel cykel. Sedan forskare först började spåra klimatet i slutet av 1800-talet, endast en handfull AMO-cykler har registrerats, vilket gör det extremt svårt att identifiera tillförlitliga mönster. För att komplicera saker ännu mer, WHOI-forskarna behövde reta ut hur mycket av smälteffekten som orsakas av mänskliga relaterade klimatförändringar, och hur mycket som kan hänföras till AMO och NAO.

Att göra så, teamet förlitade sig på data från Community Earth System Model's Large Ensemble, en massiv uppsättning klimatmodellsimuleringar vid National Centre for Atmospheric Research. Från den utgångspunkten, forskarna tittade på 40 olika iterationer av modellen som täckte 180 år under 20- och 2000-talet, var och en använder lite olika startförhållanden.

Även om simuleringarna alla inkluderade identiska mänskliga faktorer, såsom ökningen av växthusgaser under två århundraden, de använde olika förhållanden i början – en särskilt kall vinter, till exempel, eller en kraftig atlantisk stormsäsong – som ledde till distinkt variation i resultaten. Teamet kunde sedan jämföra dessa resultat med varandra och statistiskt ta bort effekterna orsakade av klimatförändringar, låta dem isolera effekterna av AMO och NAO.

"Att använda en stor ensemble av modellutdata gav mer statistisk robusthet till våra resultat, sa Lily Hahn, tidningens huvudförfattare. "Det gav många fler datapunkter än en enskild modellkörning eller observationer ensam. Det är till stor hjälp när du försöker undersöka något så komplext som atmosfär-hav-is-interaktioner."