Ishavet kan bli isfritt på sommaren under de kommande 20 åren på grund av en naturlig, långvarig uppvärmningsfas i det tropiska Stilla havet som bidrar till uppvärmningen orsakad av människor, enligt en ny studie.

Datormodeller förutspår att klimatförändringar kommer att göra att Arktis är nästan fritt från havsis under sommaren i mitten av detta århundrade, om inte mänskliga utsläpp av växthusgaser minskar kraftigt.

Men en närmare undersökning av långvariga temperaturcykler i det tropiska Stilla havet pekar mot ett isfritt Arktis i september, månaden med minst havsis, på den tidigare sidan av prognoserna, enligt en ny studie i AGU-tidskriften Geofysiska forskningsbrev .

– Banan går mot att bli isfri på sommaren men det råder osäkerhet om när det kommer att inträffa, sa James Screen, en docent i klimatvetenskap vid University of Exeter i Storbritannien och huvudförfattaren till den nya studien.

Det finns olika klimatmodeller som används av forskare för att förutsäga när den första isfria arktiska september kommer att inträffa. De flesta modeller räknar med att det kommer att vara mindre än 1 miljon kvadratkilometer havsis runt mitten av detta århundrade, men prognoser för när det kommer att inträffa varierar inom 20-årsfönster på grund av naturliga klimatfluktuationer.

Klimatmodellen som används i den nya studien förutspår en isfri arktisk sommar någon gång mellan 2030 och 2050, om växthusgaserna fortsätter att öka.

Genom att ta hänsyn till en långsiktig uppvärmningsfas i det tropiska Stilla havet, den nya forskningen visar att ett isfritt Arktis är mer sannolikt att inträffa på den tidigare sidan av det fönstret, närmare 2030 än 2050.

Långvariga temperaturförändringar

Havstemperaturerna i Stilla havet varierar alltid från månad till månad och från år till år, men långsamt utvecklande havsprocesser orsakar långvariga temperaturskiftningar som varar mellan 10 och 30 år. Dessa temperaturförändringar, känd som Interdecadal Pacific Oscillation (IPO), översättas till en förändring på cirka 0,5 grader Celsius (0,9 grader Fahrenheit) i havsytans temperatur i tropikerna under en 10- till 30-årig cykel.

För ungefär fem år sedan, Stilla havet började växla från den kalla till den varma fasen av börsintroduktionen. Screen och hans medförfattare ritade förutsägelser om när ett isfritt Arktis skulle inträffa i modellexperiment där börsintroduktionen skiftade i samma riktning som den verkliga världen. De jämförde dessa med förutsägelser där börsintroduktionen rörde sig i motsatt riktning, det är, växla från en varm till kall fas.

De hittade modellförutsägelser som var synkroniserade med faktiska förhållanden visade ett tidigare isfritt Arktis, med sju år i genomsnitt, än de förutsägelser som inte var i takt med verkligheten.

Screen säger att dessa resultat måste tolkas som en del av en större bild. Människoorsakade klimatförändringar är den främsta orsaken till förlust av havsis, så tidpunkten för den första isfria sommaren kommer också att avsevärt bero på om utsläppen av växthusgaser fortsätter att öka eller minskas. Men de nya resultaten tyder på att vi är mer benägna att se en isfri september på den tidigare sidan av det 20-åriga fönstret av förutsägelser.

"Du kan säkra dina insatser, ", sade han. "Förändringen i börsintroduktionen innebär att det finns större chans att det är i den tidigare änden av det fönstret än i den senare änden."

Alexandra Jahn, en biträdande professor i atmosfäriska och oceaniska studier vid University of Colorado Boulder som inte var involverad i den nya studien, sa att uppsatsen är mycket intressant och troligen kommer att inspirera till mer forskning.

"Fyndet att vi kanske kan använda börsintroduktionsfasen för att minska osäkerhetsintervallet på över 20 år när vi först kan se ett isfritt Ishavet i september är mycket lovande, " Hon sa.

Jennifer Kay, en biträdande professor i miljövetenskap vid University of Colorado Boulder som inte heller var involverad i den nya forskningen, sade studien "är ett viktigt framsteg i vår förståelse av regionala arktiska havsisförluster, isförlustens kaotiska natur, och kopplingarna mellan förlust av arktisk havsis och extrapolära regioner."