När havsisen i Arktis drar sig tillbaka längre och smälter snabbare för varje decennium, forskare tävlar om att förstå sårbarheterna i en av världens mest avlägsna och oförlåtande platser. En studie som visas den 29 juli i tidskriften Heliyon beskriver förändringarna som inträffade i Arktis i september 2018, ett år då nästan 10 miljoner kilometer havsis gick förlorad under sommaren. Deras fynd ger en översikt vid olika tidsskalor av hur havsisen har dragit sig tillbaka under satellittidens 40 år och visar hur sommarens omfattande nedgång är kopplad till globala atmosfäriska processer så långt söderut som i tropikerna.

På toppen av sin smältperiod, i juli 2018, Arktis förlorade havsis med en hastighet av 105, 500 kvadratkilometer per dag — ett område större än Island eller delstaten Kentucky. "På marken, Jag är säker på att det skulle ha sett ut som en utmärkt sommarmånad i Arktis, i allmänhet, men under de senaste fyra decennierna, Havsisförlusten i september har accelererat till en hastighet av 12,8 % per decennium och 82, 300 kvadratkilometer per år, " säger medförfattaren Avinash Kumar, en senior forskare vid National Center for Polar and Ocean Research (NCPOR) i Indien.

Forskarna följde Atlantens varma vattenströmmar norrut till Ishavet och spårade isen när den sedan drog sig tillbaka genom Chukchierna, östsibiriska, Laptev, Kara, och Barents hav. Tack vare högre tidsupplösning och större satellittäckning än vad som tidigare varit tillgängligt, de kan också mäta isens nedgång genom variabler som dess tjocklek, koncentration, och volym utöver dess omfattning i hela Arktis. Denna dramatiska förlust av havsis kulminerade i slutet av den boreala sommaren, när i september, isen hade reducerats till bara en tredjedel av sin vinterutbredning.

Sedan, teamet jämförde nedgången med de föregående fyra decennierna av data. "Sommaren 2018, förlusten av havsis var tre gånger högre än den rapporterade förlusten i början av satelliteran, ", säger Kumar. "Vår studie visar att både den minsta havsisutbredningen och de varmaste septemberrekorden inträffade under de senaste tolv åren."

"Varje år, nyheter dyker upp om ett nytt rekord av hög temperatur eller snabbaste förlust av havsis i den arktiska regionen, men i det globala systemet, varje del av planeten som får klimatåterkoppling kommer att leda till förändringar även i de andra delarna, " säger Kumar. "Om sjöisnedgången fortsätter i denna takt, det kan ha en katastrofal inverkan genom att höja lufttemperaturen och sakta ner den globala havscirkulationen." Dessa globala effekter är delvis anledningen till att han blev intresserad av att försöka dechiffrera polarområdenas mysterier som doktorand som studerade kustzonen i Indien. Nu, han arbetar på NCPOR, vars vetenskapliga program, han säger, är "verkligen trans-hemisfäriska, skär från norr till söder."

Forskarna riktade också sin uppmärksamhet mot atmosfären, där de kunde få insikt i de processer som bidrar till förlusten av arktisk havsis. De fann inte bara att september 2018 var den tredje varmaste någonsin någonsin, men att det fanns en temperaturskillnad inom själva Arktis:temperaturen på luften ovanför Ishavet (~3,5°C) var något högre än den i det arktiska landet (~2,8°C).

Deras resultat ger ytterligare bevis för att havsuppvärmningen runt om i världen har påverkat den naturliga cykeln för vind- och tryckmönstren i Arktis. El Niños, eller varma faser i långvariga temperaturcykler som härrör från tropiska områden, har länge varit kända för att driva extrema väderhändelser runt om i världen och inträffar med större frekvens när världen värms upp. El Niño-cykler i det ekvatoriala Stilla havet kan transportera varm luft och vatten från tropiska cirkulationer till Arktis, sporrar havsisen att smälta. När isen drar sig tillbaka, det kaskaderar Arktis till en positiv återkopplingsslinga som kallas arktisk förstärkning, varvid den minskade isens utbredning ger vika för mörkare havsvatten som absorberar mer av solens strålning. Eftersom det behåller mer värme, temperaturen stiger och mer is smälter, vilket gör att den arktiska regionen värms upp snabbare – ungefär fyra gånger så – än resten av världen.

"Om nedgången av havsis fortsätter att accelerera med en hastighet av 13 % per decennium i september, Arktis kommer sannolikt att vara fritt från is inom de kommande tre decennierna, " säger Kumar. Och precis som att havsis reträtt till stor del är resultatet av antropogena tryck från hela världen, dess effekter kommer att märkas över hela världen:detta arbete lägger till allt fler bevis för att förändringar i den arktiska havsisen kan vara skadliga för vädermönster som sträcker sig över hela världen. Han säger, "De förändringar som sker i Arktis kan leda till andra förändringar på lägre breddgrader, som extrema väderförhållanden. Världen borde titta på tropiska länder som Indien, med vårt forskningscenter sadlat nära stränderna i Goa, och försöka förstå – även på ett litet sätt – mer om klimatförändringar och polarområdena."