www.bjerknes.uib.no Hav og klima Helge Drange helge.drange@gfi.uib.no

Masse ~3800 m 14 m Havet har mye større masse enn atmosfæren; havet beveger seg langsomt og lenge

Varme +1 grad C +1 grad C over 3.5 m Havet har stor varmekapasitet og kan flytte på og “gjemme” varme fra år til mange hundre år

Karbonkjemi CO2(g) [Henrys lov] (1803) CO2(aq)

Karbonkjemi CO2(g) CO2(aq) + H2O  H2CO3  H+ + HCO3−  H+ + CO32− Havet inneholder rundt 50 ganger mer uorganisk karbon enn atmosfærens totale CO2-mengde

Karbonkjemi CO2(g) Begrensende faktor …og vil absorbere mesteparten av menneske-skapt CO2, men det vil ta evigheter (mange 1000 år)

Temperatur

2011

1911

Endring av varmeinnhold i hav og land+atm+is Endring av varme (1022 J) Church et al (2011)

Endring av varmeinnhold i hav og land+atm+is Endring av varme (1022 J) Church et al (2011)

Foto: Jan M. Lillebø, Bergens Tidende Havnivåendring

Guri Haram Briksdalsbreen 1999 vs 2011 Erhard Staufenbiel

Globalt havnivå fra tidevannsmålere og satellitt (1880 - 2011) Økning på ca. 3 mm per år Endring i havnivå (cm) Church & White (2006) + AVISO

kan bidra 20-30 cm dette århundre kan bidra 20-30 cm dette århundre Havtemperaturen øker kan bidra 20-30 cm dette århundre Totalt: 50-100 cm i 2100 1-2 m i 2200 Breene smelter kan bidra 20-30 cm dette århundre Iskappene smelter kan bidra 10 til 50+ cm i dette århundre (stor usikkerhet og størst effekt i tropene) Havtemperatur viktig!

(tilsvarer global havnivåstigning på 50-110 cm) Mulig havnivåendring (cm) langs norskekysten i løpet av de neste 100 år (tilsvarer global havnivåstigning på 50-110 cm) Ca. 1/3 av denne stigningen innen 50 år Drange m.fl. (2012)

Havnivå Vil stige i mange 100 år

CO2 i havet

Havets opptak av menneskeskapt CO2 (for 1800-1994) 283 Gt C 58 % 42 % Marland et al, 2003 og Sabine et al., 2004

pCO2(luft), Hawaii Feely et al., Oceanogr. (2009)

pCO2(luft), Hawaii pCO2(hav), Hawaii Feely et al., Oceanogr. (2009)

pCO2(luft), Hawaii pCO2(hav), Hawaii pH, Hawaii Feely et al., Oceanogr. (2009)

Estimert pH i havet for de siste 20+ mill år Blackford and Gilbert (2007) and Pearson and Palmer (2000)

Langtids havforsurning Ω (saturation state of calcite) Ilyina & Zeebe (2012)

Modellert, framtidig CO2-opptak i havet (fra EU-prosjektet ENSEMBLES, SRES A1B) 6 Hadley INGV IPSL Bjerknes MPI 4 2 Gt-C / år -2 -4 -6 1850 1900 1950 2000 2050 2100 Johns et al., Clim. Dynamics (2011)

Modellert, framtidig CO2-opptak i havet (fra EU-prosjektet ENSEMBLES, SRES A1B) 6 Gradvis redusert opptak av CO2 i havet skyldes i hovedsak høyere vanntemperatur  Redusert løslighet av CO2  Forsterket vertikal lagdeling og redusert blanding Delvis også redusert biologisk produksjon Hadley INGV IPSL Bjerknes MPI 4 2 Gt-C / år -2 -4 -6 1850 1900 1950 2000 2050 2100 Johns et al., Clim. Dynamics (2011)

Togradersmålet

Togradersmålet: Konsekvenser av å vente (litt) med å kutte utslippene Nødvendig utslippskutt (ca.) 3.7 % per år 2011 Globale CO2-utslipp (Gt-C) WBGU (2009)

? Togradersmålet: Konsekvenser av å vente (litt) med å kutte utslippene Nødvendig utslippskutt (ca.) 3.7 % per år 9.0 % per år ? 2020 2011 Globale CO2-utslipp (Gt-C) 1990 - 1999: +1 % / år 2000 - 2011: +3 % / år WBGU (2009)

av dagens CO2-utslipp blir værende i atmosfæren i 1000 år eller mer (1) Rundt 20 prosent av dagens CO2-utslipp blir værende i atmosfæren i 1000 år eller mer (2) Varme allerede absorbert i havet

Prediktabilitet

Observert temperatur (1950-2008) Holliday et al. GRL (2008)

1 år 3 år ≈2 cm s-1 Holliday et al. GRL (2008) Furevik DSR (2001)

Modellert sammenheng mellom 2mT og AMOC (C pr Sverdrup) Collins et al., J. Climate, 2006

Noen avsluttende kommentarer Havet kan ikke sees i isolasjon; forståelse av variasjoner og endring i klima styres av samspillet mellom atmosfæren og havet Havet er svært viktig for langtidsvariasjoner i klima; vi er nå i ferd med å legge grunnlaget for klimaendringer med tidshorisont på 1000+ år Redusert opptak av CO2 i havet i et varmere klima kan medføre økt oppvarming og kanskje 20 prosent tilleggskutt for å kunne nå et gitt klimamål Stor usikkerhet om hvordan de marine økosystemene vil påvirkes av framtidig forsurning Gladmelding: Golfstrømsystemet er delvis friskmeldt (men det er ikke Arktis)