Nya rön om dåtida och nutida klimatförändringar

Resultaten av en SKB-finansierad klimatforskningsstudie har nyligen publicerats i den ansedda vetenskapliga tidskriften Nature Communications. Forskare har undersökt perioden när den senaste inlandsisen försvann och sett att Golfströmmen då försvagades, vilket hade stor inverkan på klimatet. Samma fenomen sker i nutid och kan få stora effekter även på dagens klimat i Europa och Skandinavien. Studien är betydelsefull för SKB:s analyser av långsiktig förvarssäkerhet.

– Med den nya studien kan vi på ett bättre och mer detaljerat sätt beskriva vad som kan hända med klimatet när man går från ett kallt istidsklimat till ett klimat under värmeperiod. Vi kan även göra bättre klimatscenarier för framtiden, säger Jens-Ove Näslund, ansvarig för SKB:s klimatforskningsprogram och docent vid Stockholms universitet.

De senaste åren har temperaturen i Nordatlanten varit rekordlåg, berättar han, och förklarar hur havsströmmarnas transport av värme norrut i Atlanten tydligt har minskat. Värmetransporten i Golfströmmen kan nu vara på sin lägsta nivå på 1000 år. Även om det med dagens kunskap ses som mycket osannolikt att havsströmmarnas värmetransport i Atlanten skulle kollapsa helt, visar de flesta klimatmodeller att trenden med en avtagande värmetransport norrut skulle fortsätta om den globala uppvärmningen fortsätter.

Jens-Ove Näslund ansvarar för SKB:s forskningsprogram om klimat och klimatrelaterade processer. Han och …

Jens-Ove Näslund ansvarar för SKB:s forskningsprogram om klimat och klimatrelaterade processer. Han och …

Resultaten av den forskningsstudie som nu publicerats i Nature Communications visar dock att det räcker med att värmetransporten i Atlanten minskar, utan en total kollaps, för att det kan få drastiska konsekvenser för klimatet i Europa och Skandinavien. Studien är en del av ett större forskningsprojekt som SKB finansierat och deltagit i tillsammans med forskare från en rad olika länder och universitet.

Kalla bakslag

I slutskedet av den senaste istiden var klimatet under snabb uppvärmning, på väg in i den värmeperiod vi nu befinner oss i. Men under samma period förekom också flera perioder med kalla bakslag, varav det kraftigaste och längsta skedde under en drygt 1000 år lång period vid namn Yngre Dryas, för runt 12 000 år sedan. Den nu aktuella studien har i detalj undersökt klimatet under Yngre Dryas med hjälp av klimatmodeller och geologiska klimatarkiv.

… Jenny Brandefelt, SKB:s ämnesexpert Säkerhetsanalys och klimat, ingår båda i den grupp som genomfört studien. Foto båda bilderna: Lasse Modin.

… Jenny Brandefelt, SKB:s ämnesexpert Säkerhetsanalys och klimat, ingår båda i den grupp som genomfört studien. Foto båda bilderna: Lasse Modin.

– Högupplösta klimatsimuleringar visar att klimatet under Yngre Dryas var mycket kallt under vintrarna, liksom väntat. Däremot visar modellresultaten också att somrarna under samma period var mycket varma. Det var ett oväntat resultat som styrks av ny information från geologiska klimatarkiv framtagna i samma studie, säger Jens Ove Näslund.

Den skandinaviska inlandsisen hade vid den här tiden smält av från sin maximala utbredning och minskat betydligt i storlek. Den kvarvarande isen var dock fortfarande mäktig, upp emot 2000 meter hög. De nya modellresultaten visar att inlandsisen gav förutsättning för varma somrar även under kallperioden Yngre Dryas, eftersom den genom sin påverkan på atmosfären blockerade västvindarna från det nerkylda Atlantområdet.

Många förhållanden under den här tiden var annorlunda än vad de är i dag. Till exempel var haven betydligt kallare, koldioxidhalten i atmosfären betydligt lägre och den Skandinaviska och Nordamerikanska inlandsisen var fortfarande närvarande.

– Trots det visar de nya resultaten en potentiellt oroande likhet med dagens situation. Minskningen av havsströmmarnas värmetransport skedde då, liksom nu, under en period med en generell uppvärmning av klimatet. Resultaten visar att även om Nordatlanten kyls av, så kan detta leda till ett betydande extra värmetillskott sommartid över Europa genom blockering av västliga kalla luftströmmar, berättar Jens-Ove Näslund vidare.

I dagsläget orsakas blockeringen inte av en inlandsis, utan istället av så kallade kvasi-stationära högtryck som ligger stilla och blockerar vindsystem från Atlanten i väster i upp till en eller flera veckor. Det gör att Europa under denna tid inte nås av svalare västliga vindar under sommaren eller värmande västliga vindar under vintern, vilket under de senaste årtiondena resulterat i kraftiga värmeböljor och torka sommartid och mycket kalla perioder vintertid.

Även andra studier visar en koppling mellan ovanligt kalla förhållanden i Nordatlanten och de värmeböljor och torka som drabbat Europa under senare tid. Om värmetransporten norrut i Atlanten fortsätter att minska i framtiden skulle atmosfärisk blockering kunna leda till ännu kraftigare värmeböljor sommartid än de som skulle orsakas av en gradvis uppvärmning på grund av ökande halter av växthusgaser i atmosfären.

– Samhället skulle i så fall behöva rusta sig för att dessa värmeböljor och kallperioder i Europa skulle kunna bli ännu kraftigare i framtiden.

Viktigt för SKB

Att få ökade kunskaper om vissa delar av klimatsystemet är viktigt för SKB i arbetet med säkerhetsanalyserna för bland annat Kärnbränsleförvaret. Varmare och torrare somrar, och kallare vintrar, kan till exempel spela stor roll för landskapsutvecklingen vid en förvarsplats som Forsmark, eller människans möjligheter att i framtiden nyttja landskapet där.

– I våra tidigare säkerhetsanalyser har osäkerheter kring de här frågorna hanterats genom att göra pessimistiskt valda antaganden i våra beräkningar. I och med resultaten i den publicerade artikeln, och övriga resultat från den större SKB-studie som den ingår i, har osäkerheterna minskat. Vi kan nu beskriva övergångar mellan olika klimattillstånd på ett mer realistiskt sätt och därmed också göra mer realistiska antaganden i kommande säkerhetsanalyser, avslutar Jens-Ove Näslund.

Läs artikeln i Nature Communications: Warm summers during the Younger Dryas cold reversal; Schenk et al. (2018)