Bilden av stora isbitar som bryter sig bort från glaciärer och isark, flyter sedan ut till havet på jordens mest avlägsna platser, kan vara den mest ikoniska symbolen för en värmande planet. Och medan de flesta aldrig kommer att se dessa välbekanta fenomen på nära håll, vad som händer inom några av de isigaste inställningarna påverkar fortfarande människor och regioner tusentals mil bort.

Ekolog Heidi Steltzer, en professor i Fort Lewis College och medlem av Department of Energy's Watershed Function Scientific Focus Area (SFA) -projekt som leds av Lawrence Berkeley National Laboratory, studerar hur minskad snöpackning och tidigare snösmältning orsakad av klimatförändringar påverkar vattenförsörjningen i bergsområden. Hon är huvudförfattare till en ny rapport från Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), FN:s organ för bedömning av vetenskapen relaterad till klimatförändringar. Den särskilda rapporten om havet och kryosfären i ett förändrat klimat (SROCC) utvärderar den senaste vetenskapliga litteraturen för att beskriva klimatförändringarnas effekter på havet och kryosfären - vattnet i fast tillstånd, som i bergen inkluderar glaciärer, permafrost, och snö.

Steltzer drog på sig erfarenhet av att arbeta i Rocky Mountains i Colorado nära Colorado River-flodens medförfattare till rapportens kapitel om höga berg. Detta är första gången sedan 1996 som IPCC har presenterat ett kapitel om berg inom en av sina rapporter.

"Bergssystem ger vatten till människor - vatten som är viktigt för att dricka, odla mat, industri, och energisystem. Tillgängligt vatten beror inte bara på hur stor en glaciär är eller hur mycket snö som faller eller hur snabbt smältningen sker, men också om hur isen och snön påverkar växter, mikrober, och jordar, sa Steltzer.

Kraften att flytta berg

IPCC uppmanar utvalda vetenskapliga experter att utvärdera tusentals vetenskapliga artiklar som publiceras varje år för att regelbundet ge politikerna en utvärdering av klimatförändringarnas vetenskapliga grund, dess effekter och framtida risker, och alternativ för anpassning och begränsning. Författare av innehållet i bergsområden sökte den vetenskapliga litteraturen efter artiklar som täcker alla högfjällsregioner där kryosfären är närvarande året runt eller säsongsmässigt.

SROCC ökar kunskapen om glaciärmassförlust, tina permafrost, och minskande snötäcke och snötid, som påverkar bergens ekosystem, vattentillgång, störningar, och faror. Författare till kapitlet om höga berg hävdar att flera faror och risker härrör från förändringar i bergsmiljön, inklusive effekter av variation och trender i vattenförsörjningen på vattenkraftsproduktion och konsekvenser för energipolitik och vattenstyrning.

Rapporten beskriver en förlängning av växtsäsongen och mer växttillväxt i vissa regioner, som Qinghai-Tibet-platån, på grund av kortare snötäckning. Än, i andra regioner, som U.S. Rocky Mountains där Steltzer och Berkeley Lab Watershed Function -teamet arbetar, växter växer inte mer trots att växtsäsongen är längre.

Susan Hubbard är chef för DOE Watershed Function SFA -projektet och associerad laboratoriedirektör för området Earth &Environmental Sciences på Berkeley Lab. Enligt Hubbard, "Det tvärvetenskapliga tillvägagångssättet för Watershed Function SFA syftar till att förstå hur störningar som tidigare snösmältning påverkar interaktioner mellan berggrunden, jord, mikrober, och vegetation över förändringar i höjd och stigningar och hur detta i sin tur påverkar nedströms vattenförsörjning och vattenkvalitet. "

"Heidis expertis inom bergsekologi är ovärderlig för detta projekt, liksom hennes förståelse för hur olika bergsområden i världen reagerar på förändrade förhållanden. "

Fyller luckorna

Nya SFA -resultat hjälper till att fylla luckor som identifierats i SROCC -rapporten och fungera som en resurs för framtida IPCC -rapporter. Till exempel, rapporten undersöker den enorma förändringen i mängden snöfall från år till år under de senaste tre åren i Colorado och många regioner i västra USA. under låg snö, tidiga smältår, växttillväxt synkroniseras alltmer över olika höjder. Under klimatförändringarna, tidpunkten för växttillväxt förändras, vilket kommer att påverka vattentillgänglighet och näringsinnehåll och förlust genom växtinteraktioner med mikrober.

Enligt Eoin Brodie, Biträdande direktör för klimat- och ekosystemvetenskap vid Berkeley Lab och SFA -projektmedlem i Watershed Function, "Tidpunkten för snöfall och hastigheten för snösmältningskontroll av mikrobiella processer som verkar utöva en betydande kontroll av kväveexport från backar till floden."

Tillsammans, Steltzer, Brodie, och SFA -teammedlemmar använder fältdata för att informera datormodellutveckling och modeller för att informera förståelse för framtida vattendelars beteende. Genom att göra så, de bygger ett system för att förutsäga vattentillförsel i västra USA som inkluderar hur sjunkande snötäcke påverkar dessa växter och mikrobiell dynamik.

Fjällen ropar

Nu har hösten kommit till bergen i Colorado, och SFA -forskare avslutar bara provtagningen efter ett högt snöår, en där det fanns gott om vatten tills monsunregnen inte visade sig.

"Den ökande inkonsekvensen mellan fjällsnö och regn är chockerande, "sa Steltzer." Dessa förhållanden låter oss studera hur både plötsliga och gradvisa förändringar i snödynamiken påverkar vattentillgänglighet och vattenkvalitet, som är kritiska för nedströmsindustrin, människor och ekonomierna i samhällen i bergsområden och därefter. "

En takeaway för Steltzer från hennes arbete med rapporten är att ifrågasätta varför berg inte får mer uppmärksamhet. Hon tror att det för de allra flesta människor runt om i världen - som inte bor nära berg - kan vara svårt att känna sig kopplad till bergen på något meningsfullt sätt.

"Även om bergskryosfären är avgörande för att förse miljarder människor med vatten - fler människor än vi antagligen inser eller kan karaktärisera med data - kan dess betydelse fortfarande vara i stort sett obemärkt, Säger Steltzer.

"Vi uppmärksammar förändringarna nära oss mer än de som sker långt borta. Denna rapport är ett tillfälle att lära sig om dessa avlägsna förändringar i jordens bergs- och polarregioner. Forskare övervakar dem, kartlägga förändringstakter som kommer, och dela med sig av vad de bevittnar på bergstoppar och polarmarker och hav. Förändringar i dessa avlägsna regioner påverkar oss alla. "