Stigande havsnivåer från smältande glaciärer och inlandsisar utgör ett allt större hot mot kustsamhällen världen över. En ny analys av högupplösta satellitobservationer tar ett stort steg framåt för att bedöma denna risk genom att bekräfta teoretiska förutsägelser och beräkningsmodeller av havsnivåförändringar som används för att förutse klimatförändringsdrivna effekter.

"Genom att använda havsytans höjdobservationer från satelliter på det sätt som vi har verifierat oberoende observationer av Arktis och Grönlands ismassaförlust och gör det möjligt för oss att reta isär bidrag till global havsnivåhöjning från individuella inlandsisar och glaciärsystem," sa Sophie Coulson, en postdoktor i vätskedynamik och geofysik vid Los Alamos National Laboratory. Coulson är huvudförfattare till en artikel i tidskriften Science på att upptäcka "fingeravtrycket" av havsnivåförändringar som kan tillskrivas smältningen av Grönlands istäcke. "Att korrekt förutsäga regionala mönster av havsnivåförändringar är helt centralt för att förstå effekterna av framtida klimatförändringar och förutsäga faror."

Teoretiska modeller och datorsimuleringar kan förutsäga förändringar i havsnivån när inlandsisar och glaciärer smälter.

"När denna smältning fortsätter, och vattnet omfördelas runt de globala haven, stiger havsnivån inte jämnt," sa Coulson. "Och eftersom varje glaciär och inlandsis har ett unikt mönster av havsnivåförändringar har dessa mönster kommit att kallas havsnivåfingeravtryck. Men trots över ett halvt sekel av forskning har dessa fingeravtryck aldrig entydigt upptäckts."

Coulsons sökning fokuserade på satellitobservationer av havsytans höjd i haven kring Grönlands inlandsis under de senaste tre decennierna. Den dominerande effekten i denna region är att när inlandsisen på Grönland tappar massa, utövar den mindre gravitationsattraktion på vattnet i det öppna havet och så att vattnet vandrar bort från inlandsisen. Detta resulterar i en sänkning av havsnivån nära Grönland, men successivt högre nivåer av havsnivån stiger utanför regionen.

"Vi förutspådde vad mönstret för havsnivåförändringar skulle vara runt Grönland med hjälp av nya uppskattningar av issmältning i området," sa Coulson. "När vi sedan jämförde det här mönstret med satellitobservationer av förändringar i havsnivån var passformen anmärkningsvärd. Det var ett otroligt eureka-ögonblick för oss när teamet såg det – 'där är det, fingeravtrycket på havsnivån!'"

Detektering av mönstren har historiskt sett hindrats av avsaknaden av havsytans höjdmätningar runt polarisar och variabiliteten av kortare tidsskala processer, såsom förändrade strömmar och havsdensitet. Forskargruppen om Science papper drog fördel av bearbetade satellitobservationer som sträcker sig till mycket högre breddgrader än tidigare möjligt, där fingeravtryckssignalen är störst. Teamet bearbetade dessa satellitdata med hjälp av en kraftfull ny teknik för att ta bort variabiliteten på grund av havets dynamik.

Den nya studien bekräftar noggrannheten i de geofysiska förutsägelserna av havsnivåförändringar och ger förtroende för prognoser om havsnivåhöjning under de kommande decennierna och århundradena. Som Coulson säger, "Det är ett kraftfullt och känsligt tillvägagångssätt för att övervaka inlandsisar och glaciärer i vår värmande värld." + Utforska vidare

Grönlands inlandsis tappar tillräckligt med vatten på 20 år för att täcka USA:studie