Stigande hav gör redan stormskador dyrare, vilket bidrar till cirka 700 miljoner människor som bor i lågt liggande kustområden med risk för översvämningar.

Forskare räknar med att havsnivåhöjningen kommer att förvärra skadorna från stormflöden och översvämningar vid kusten under de kommande decennierna. Men att förutsäga hur mycket och hur snabbt havet kommer att stiga under detta århundrade är svårt, främst på grund av osäkerhet om hur Antarktis inlandsis kommer att bete sig.

Den senaste tidens mellanstatliga panel för klimatförändringar (IPCC), prognoser av Antarktis bidrag till havsnivåhöjningar visar på en betydande överlappning mellan låg- och högutsläppsscenarier.

Men i vår nya forskning, vi visar att det västra antarktiska isarket har kollapsat mycket om vi kan hålla den globala uppvärmningen under Paris -målet på 2 ℃.

I västra Antarktis, insidan av inlandsisen ligger ovanpå berggrunden som ligger långt under havsnivån. När södra oceanen värms upp, forskare är oroliga att inlandsisen fortsätter att dra sig tillbaka, kan höja havsnivån med flera meter.

När och hur snabbt denna process kan ske beror på ett antal faktorer som fortfarande är osäkra.

Vår forskning kvantifierar dessa osäkerheter bättre och visar att olika utsläppsbanor har full inverkan på Antarktis kanske inte blir tydliga förrän efter 2100. Men konsekvenserna av beslut vi fattar under detta decennium kommer att märkas i århundraden.

Ett nytt tillvägagångssätt för att projicera förändringar i Antarktis

Forskare har använt numeriska ismodeller i decennier för att förstå hur inlandsisar utvecklas under olika klimattillstånd. Dessa modeller är baserade på matematiska ekvationer som representerar hur isark flödar.

Men trots framsteg när det gäller att kartlägga sängtopografin under isen, stor osäkerhet kvarstår när det gäller den inre isstrukturen och förhållandena i berggrunden och sedimentet nedan. Båda påverkar isflödet.

Detta gör det svårt att förutsäga, eftersom modellerna måste förlita sig på en rad antaganden, som påverkar hur känslig ett modellerat inlandsis är för ett förändrat klimat. Med tanke på ekvationernas antal och komplexitet, att köra ismodeller kan vara tidskrävande, och det kan vara omöjligt att fullt ut redogöra för all osäkerhet.

För att övervinna denna begränsning, forskare runt om i världen använder nu ofta statistiska "emulatorer". Dessa matematiska modeller kan tränas med hjälp av resultat från mer komplexa isarkmodeller och sedan användas för att köra tusentals alternativa scenarier.

Med hundratals ismodelsimuleringar som träningsdata, vi utvecklade en sådan emulator för att projicera Antarktis havsnivåbidrag under ett brett spektrum av utsläppsscenarier. Vi körde sedan tiotusentals statistiska emuleringar för att bättre kvantifiera osäkerheterna i inlandsisens svar på uppvärmningen.

Låga utsläpp förhindrar gallring av ishylla

För att säkerställa att våra prognoser är realistiska, vi diskonterade alla simuleringar som inte passade med satellitobservationer av Antarktis isförlust under de senaste fyra decennierna.

Vi övervägde ett scenario med låga utsläpp, där de globala koldioxidutsläppen snabbt minskade under de närmaste decennierna, och ett scenario med höga utsläpp, där utsläppen fortsatte att öka till slutet av seklet. Under båda scenarierna, vi observerade fortsatt isförlust i områden som redan förlorar ismassa, såsom Amundsenhavsregionen i västra Antarktis.

För inlandsisen som helhet, vi hittade ingen statistiskt signifikant skillnad mellan intervallet för troliga bidrag till havsnivåhöjning i de två utsläppsscenarierna fram till år 2116. Men hastigheten för havsnivåhöjning mot slutet av detta århundrade under höga utsläpp var dubbelt så hög som scenariot med låga utsläpp.

Vid 2300, under höga utsläpp, Antarktis inlandsisen bidrog med mer än 1,5 m mer till den globala havsnivån än i lågutsläppsscenariot. Detta beror på att det västra antarktiska isarket kollapsar.

Det tidigaste varningstecknet för en framtid med ett mångsidigt antarktiskt bidrag till havsnivåhöjning är utbredd gallring av Antarktis två största flytande ishyllor, Ross och Ronne-Filchner.

Dessa massiva ishyllor håller tillbaka landbaserad is, men när de tunnas och bryts av, detta motstånd försvagas. Den landbaserade isen flyter lättare ut i havet, höja havsnivån.

I scenariot med höga utsläpp, denna utbredda gallring av ishyllor sker inom de närmaste decennierna. Men viktigast av allt, dessa ishyllor visar ingen gallring i ett scenario med låga utsläpp-det mesta av västantarktiska isarket förblir intakt.

Planerar vår framtid

Målet med Parisavtalet är att hålla uppvärmningen långt under 2 ℃. Men nuvarande globala regeringslöften förbinder oss till 2,9 ℃ senast 2100. Baserat på våra emulatorprognoser, vi tror att dessa löften skulle leda till ett 50% högre (70 cm) Antarktis bidrag till havsnivåhöjning år 2300 än om uppvärmningen kvarstår vid eller under 2 ℃.

Men även om vi når Paris -målet, vi har redan åtagit oss att stiga havsnivån från isarket i Antarktis, liksom från Grönland och bergsglaciärer runt om i världen i århundraden eller årtusenden framöver.

Fortsatt uppvärmning kommer också att höja havsnivån eftersom varmare havsvatten expanderar och mängden vatten lagras på land (i mark, akviferer, våtmarker, sjöar, och reservoarer) ändras.

För att undvika de värsta konsekvenserna för kustsamhällen runt om i världen, planerare och beslutsfattare kommer att behöva utveckla meningsfulla anpassningsstrategier och mildrande alternativ för det fortsatta hotet om havsnivåhöjning.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.