Havsnivåhöjning på långa tidsskalor

Havet kommer fortsätta stiga långt efter år 2100 men hur snabbt och till vilken nivå finns det fortfarande stora osäkerheter kring. Osäkerheterna beror framför allt på hur stor den globala uppvärmningen blir och hur snabbt de stora inlandsisarna på Grönland och Antarktis kommer smälta på grund av detta.

Nihalvfjerds
Nioghalvfjerdsfjorden, Nordöstra Grönland, augusti 2016. Foto Eike Köhn, Alfred Wegener Institut Förstora Bild

Enligt FN:s klimatpanel IPCC är det fastslaget att sedan åtminstone 1970-talet är den mänskligt orsakade klimatförändringen den främsta orsaken till den pågående havsnivåhöjningen. Havet kommer att fortsätta stiga i hundratals till tusentals år och därefter förbli högt i tusentals år1. När det planeras för samhällen eller strukturer som förväntas finnas kvar även efter år 2100 är det viktigt att ha möjlighet att se på havsnivåhöjningen även ur längre tidsperspektiv. 

Utvecklingen av klimatmodeller går framåt och kunskapen om hur havsnivån förändrats under geologiska tidsepoker ökar. Forskningen är allt säkrare på att höjningen kommer fortgå långt bortom detta århundrade. Hur havsnivån stiger på dessa längre tidsskalor påverkas både av hur utsläppen utvecklas framöver, men också av hur inlandsisarna svarar på uppvärmningen. 

Långsamma processer

Havsnivån kommer fortsätta stiga även om utsläppen av växthusgaser begränsas kraftigt vilket beror på att den termiska expansionen och avsmältningen av glaciärer och inlandsisar är tröga processer. Det tar mycket lång tid för dessa processer att komma i jämvikt med temperaturökningen. Det betyder att den termiska expansionen fortgår och inlandsisarna fortsätter smälta under lång tid framöver även vid ambitiösa utsläppsminskningar. Havsnivåhöjningen beräknas ändå bli betydligt högre för höga utsläpp jämfört med låga.

Samhällsutvecklingen gör stor skillnad

Samhället har mycket att vinna på att minska utsläppen för att undvika en allt större och snabbare höjning av havsnivån. Modellstudier visar att skillnaden mellan beräknade havsnivåhöjningar för olika utsläppsscenarier fortsätter att öka på längre tidsskalor, se figur 1.

Det spelar alltså stor roll hur mycket växthusgaser som släpps ut och hur stor den globala uppvärmningen blir. Havsnivåhöjningen beräknas bli betydligt högre för höga utsläpp jämfört med låga under 2000-talet, en skillnad som kommer öka markant ännu längre fram i tiden. Dock är en viss havsnivåhöjning garanterad oavsett hur uppvärmningen fortgår i framtiden2.

Klimateffekten av historiska utsläpp fram till idag kommer medföra en havsnivåhöjning på cirka 1 meter fram till år 2300. Fortsatta utsläpp driver en fortsatt uppvärmning, vilket påverkar vattenståndet över flertusenårig tidsskala. En uppvärmning på +2° till exempel skulle höja havsnivån 2–6 meter över 2000 år3. Nivåerna blir ännu högre för kraftigare uppvärmning och längre tidshorisonter.

Global havsnivåhöjning fram till 2300

IPCC:s rapport ”AR6 Delrapport 1 - Den naturvetenskapliga grunden”4 redovisar globala medianvärden och sannolika intervall för havsnivåhöjning fram till år 2300 för två scenarier enligt figur 1 nedan. Här framgår tydligt att om samhällsutvecklingen följer det lägre utsläppsscenariot (SSP1-2,6) kan havsnivåerna år 2300 bli flera meter lägre än för det högre utsläppsscenariot (SSP5-8,5).

Även ett scenario för mycket höga utsläpp som inkluderar en mycket snabb avsmältning av inlandsisarna ingår. Detta är ett utfall som skulle medföra stora konsekvenser men inte helt kan uteslutas om utsläppen snabbt ökar, och sönderfallet av de flytande isshelferna på framförallt Västantarktis går mycket snabbare än vad som bedömts som troligt5. Om detta inträffar finns det en risk för 15 meters havsnivåhöjning till år 2300.

Se faktaruta angående IPCC:s osäkerhetsterminologi.

Diagram: Observerade och modellerade förändringar i havet och kryosfären s
Figur 1. Förändring av det globala medelvattenståndet (i meter, relativt år 1900) fram till år 2100 (d) respektive år 2300 (e). Historiska förändringar är från mätningar. I d) visas troliga projektioner för fem olika utsläppsscenarier (medianvärden) och sannolika intervall för SSP1-2,6 och SSP3-7,0. Den streckade linjen visar den 83:e percentilen av beräkningar under SSP5-8,5 där särskilda processer i inlandsisarna har inkluderats. Konfidensnivån är låg för beräkningar av dessa processer (dvs. de bedöms som mindre troliga) men effekterna av dessa processer skulle bli stora och de kan inte uteslutas. I e) visas troliga projektioner för år 2300 under scenarierna SSP1-2,6 samt SSP5-8,5 där den 17:e – 83:e percentilen visas med skuggning. Att övriga scenarier inte visas beror på att antalet beräkningar där är för få för att ge ett robust resultat. Den streckade pilen illustrerar den 83:e percentilen i beräkningar under SSP5-8,5 där mindre troliga processer i inlandsisarna har inkluderats. Figuren och figurtexten är ett utsnitt från Figur SPM.8. Se SMHI, 2021 (se fotnot 5) för en komplett figurtext. Förstora Bild

Flera processer bidrar till höjningen

När mängden växthusgaser ökar i atmosfären stiger temperaturen i luften och värmer upp havet. Att havsnivån stiger som en följd av detta beror huvudsakligen på två olika processer. Havsvatten expanderar när det värms upp och vattenmassan i havet ökar på grund av avsmältning av inlandsisar och glaciärer.

Bidragen till havsnivåhöjningen varierar avsevärt beroende på utsläppsscenario och över tid kan bidragens relativa betydelse förändras. Det bedöms att det idag finns is motsvarande cirka 0,3 meters havsnivåhöjning lagrad i alla glaciärer i bergsområden. Merparten av denna is kommer att smälta om vi skulle följa det mycket höga utsläppsscenariot SSP5-8,5.

När det gäller termisk expansion kommer värmeupptaget i havet att leda till fortsatt havsnivåhöjning under många århundraden eftersom havet är mycket bra på att lagra värme.

Den överlägset största källan till osäkerhet vad gäller havsnivåhöjning på långa tidsskalor är bidraget från inlandsisarna på Grönland och Antarktis. Avsmältningen av de stora inlandsisarna kan komma att pågå i tusentals år och mängden is som potentiellt kan bidra till havsnivåhöjningen är enorm. En påbörjad omfattande avsmältning av inlandsisarna är omöjlig att stoppa helt och en betydande isförlust kan troligtvis bara förhindras under de lägre utsläppsscenarierna.

Hur snabbt inlandsisarna smälter är den stora frågan

Färskvatten tillförs havet och havsnivån stiger när inlandsisarnas massbalans är negativ, det vill säga när förlust av is är större än tillskott av ny is. Tillförsel av ny is uppstår när snö under lång tid komprimeras till is över land. Förlust av is sker dels i området där isen möter havet genom kalvning av isberg och smältning av is underifrån på grund av värmen i havet. Det sker också genom smältning på ytan orsakad av värmen i atmosfären.

Dotsons isshelf
Dotsons isshelf, Västantarktis, januari 2017. Höjden på den synliga isväggen är ungefär 30 meter, under ytan är den fem till tio gånger så djup. Fronten på denna isshelf är cirka 50 km bred. Foto Ola Kalén, SMHI

På Grönland är det en kombination av ytprocesser och smältning orsakad av havet som styr massbalansen, medan det för Antarktis är värmen från havet som är dominerande. När en isshelf, som är en flytande del av inlandsisen, smälter underifrån sker också interna förändringar i istäcket som bland annat påverkar hastigheten med vilken isen rör sig ut mot havet. Jämfört med ytprocesser är dessa dynamiska förändringar svårare att prognosticera. Detta kombinerat med att volymen av istäcket på Antarktis är mångdubbelt större än det på Grönland, gör att det är större osäkerheter kring avsmältning på Antarktis. Forskning pågår för att bättre förstå hur dessa processer kommer utveckla sig i framtiden.

Hur stor avsmältningen blir beror på i vilken grad mänskligheten lyckas begränsa utsläppen av växthusgaser till atmosfären och därmed hur stor den globala uppvärmningen blir.

Läs mer i SMHIs kunskapsbank om: Inlandsisar och havsnivåhöjning

Havsnivåhöjningen varierar regionalt

Havsnivån stiger olika mycket i olika områden och den regionala höjningen kan vara något mindre eller något större än den globala medelhöjningen. Beaktat regionala variationer kommer havsnivåhöjningen även i Sverige att skilja sig från den globala. Storleken på skillnaden beror på utsläppsscenario men är störst för de mycket höga utsläppen i SSP5-8,5.

I Sverige spelar landhöjningen en stor roll men även effekter av avsmältningen av inlandsisarna och variationer i termisk expansion ger upphov till regionala variationer i havsnivåhöjning. Avsmältningen från Grönland ger ett betydligt mindre bidrag här än globalt. Detta balanseras till viss del av att Sverige kommer att få ett något större bidrag i förhållande till det globala medlet från Antarktis avsmältning, termisk expansion och förändringar i havscirkulationen6.

I den senaste rapporten från IPCC finns projektioner för flera klimatscenarier fram till 2150, men det är inte specificerat hur stor del av havsnivåhöjningen som kommer från de olika delkomponenterna i de globala projektionerna efter 2150. På dessa långa tidsskalor går det inte heller att anta att landhöjningen är konstant. Dels eftersom den postglaciala landhöjningen sakta avtar över tid och dels eftersom landhöjningen dessutom påverkas av hur mycket is som smälter på land idag och i framtiden. Än så länge saknas alltså underlag för regionala beräkningar av havsnivåhöjning efter 2150. Av den anledningen sträcker sig SMHI:s projektioner på sidan ”Framtida medelvattenstånd” enbart fram till år 2150.

Kunskapsläget förändras

Det finns än så länge betydande osäkerheter förknippade med projektioner för havsnivåhöjning över flerhundraårig tidsskala, men kunskapsutvecklingen inom området är snabb. Mer information samlas kontinuerligt in om både havet och inlandsisarna, och forskarna förstår hela tiden mer om de bakomliggande processerna.

Eftersom framtida havsnivåer styrs av hur mycket växthusgaser som släpps ut kommer klimatpolitikens och klimatåtgärders utveckling i världen göra att en del klimatscenarier efterhand kommer att bli mindre troliga, andra mer troliga. Till exempel skulle ambitiösa utsläppsminskningar göra höga utsläppsscenarier inaktuella.

Nya och förbättrade uppskattningar av framtida havsnivåer kommer fortlöpande att tas fram. Den information som presenterats här kommer därför uppdateras när kunskapsläget förändras och ny sammanställd information tillkommer, främst från IPCC.

Källhänvisningar

1 Fox-Kemper, B., H. T. Hewitt, C. Xiao, G. Aðalgeirsdóttir, S. S. Drijfhout, T. L. Edwards, N. R. Golledge, M. Hemer, R. E. Kopp, G. Krinner, A. Mix, D. Notz, S. Nowicki, I. S. Nurhati, L. Ruiz, J-B. Sallée, A. B. A. Slangen, Y. Yu, 2021, Ocean, Cryosphere and Sea Level Change. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S. L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M. I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T. K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press. In Press https://www.ipcc.ch/

2,3 Kapitel 9.6.3.5 i Fox-Kemper, B., H. T. Hewitt, C. Xiao, G. Aðalgeirsdóttir, S. S. Drijfhout, T. L. Edwards, N. R. Golledge, M. Hemer, R. E. Kopp, G. Krinner, A. Mix, D. Notz, S. Nowicki, I. S. Nurhati, L. Ruiz, J-B. Sallée, A. B. A. Slangen, Y. Yu, 2021, Ocean, Cryosphere and Sea Level Change. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S. L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M. I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T. K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press. In Press https://www.ipcc.ch/

4 IPCC, 2021: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press. In Press.

5 Klimat i förändring 2021 - Den naturvetenskapliga grunden. Sammanfattning för beslutsfattare, Arbetsgrupp I bidrag till den sjätte utvärderingsrapporten (AR6) från FN:s mellanstatliga klimatpanel IPCC. SMHI Klimatologi Nr 65, 2021.

6 Hieronymus, M. & Kalén, O. (2020). Sea-level rise projections for Sweden based on the new IPCC special report: The ocean and cryosphere in a changing climate. Ambio (2020)