Den globala uppvärmningen gör att permafrosten i Arktis tinar och havsisen smälter. Som ett resultat är kuster mindre skyddade och eroderas, samtidigt som kol som lagras i marken och koldioxid släpps ut i havet och atmosfären. I ett första steg har forskare vid Universität Hamburg nu beräknat den framtida omfattningen av dessa processer för hela Arktis. Deras slutsats:varje grad av uppvärmning accelererar dem avsevärt. Deras resultat har nu publicerats i tidskriften Nature Climate Change .

Erosion förstör Arktis kuster. Uppvärmningen av marken, vilket leder till bristningar och nedgångar, kan äventyra viktiga infrastrukturer och hota säkerheten för lokalbefolkningen. Dessutom frigör dessa processer kol som lagras i jordar i havet, vilket kan förändra Arktiska havets roll som ett viktigt lager av kol och växthusgaser. De skulle också kunna bidra till att öka klimatförändringarna.

Hittills har insikter i omfattningen och hastigheten av dessa förändringar saknats för framtiden. Med hjälp av en ny kombination av beräkningsmodeller har forskare vid Universität Hamburg för första gången fastställt dem för hela Arktis.

"Vi har gått igenom en rad scenarier, beroende på hur mycket växthusgaser mänskligheten kommer att släppa ut under de kommande åren", rapporterar studiens huvudförfattare, Dr. David Nielsen från Universität Hamburgs Cluster of Excellence for Climate Research CLICCS. "Enligt studien går inte bara mer och mer landmassa förlorad i absoluta termer; med varje grad av temperaturökning ökar den årliga erosionshastigheten - i meter, utan också i miljontals ton kol som frigörs." Om utsläppen av växthusgaser förblir okontrollerade eller fortsätter att öka, kan takten mer än fördubblas till 2100, vilket skulle innebära erosionsförluster på upp till tre meter per år.

Den nya studien ger viktig information för kustskyddet och för politisk och social planering i de drabbade regionerna. Samtidigt erbjuder uppskattningar av framtida erosionshastigheter en oumbärlig grund för forskning om interaktioner mellan upptinande permafrost och utsläpp av kol i Arktis, aspekter som kan vara ömsesidigt förstärkande. Enligt Nielsen:"Våra resultat visar också att en förändring mot större hållbarhet och betydligt lägre utsläpp av växthusgaser kan bromsa accelerationen under andra halvan av seklet. Det kommer dock inte att vara möjligt att stoppa förlusten av landmassa helt. "

Tillsammans med andra forskare från Universität Hamburg, Max Planck Institute for Meteorology, Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research och German Meteorological Service har Nielsen för första gången beräknat den framtida balansen för Arktis som helhet —en viktig prestation, eftersom kusterosion varierar mycket från region till region. "I Arktis är erosion alltid en kombination av termiska och mekaniska faktorer", förklarar klimatforskaren. Hans beräkningar kopplar därför samman befintliga jordsystemmodeller med observationsdata, vågsimuleringar och klimatomanalyser:"Beroende på respektive kusts läge och form förväntar vi oss att se varierande våghöjder. Med ökande temperatur ökar också vågornas räckvidd, eftersom havsisen försvinner. Dessutom förlängs den isfria perioden på sommaren, vilket gör kusterna ännu mer sårbara."