50 år med massebalansemålinger på isbreer i Ny-Ålesund

Historien med massebalansemålinger av breene på Svalbard starter allerede i 1948 da Olav Liestøl ble ansatt som den første glasiologen ved Norsk Polarinstitutt.

Olav Liestøl på Austre Brøggerbreen tidlig på 1980-tallet. Olav Liestøl gjennomførte mer enn 30 feltsesonger på Svalbard. I 1960 fikk han en isbre oppkalt etter seg: Liestølbreen, mellom Wijkberget og Arrheniusfjellet, i Torell Land. Han gikk bort i 2002, 86 år gammel
Olav Liestøl på Austre Brøggerbreen tidlig på 1980-tallet. Olav Liestøl gjennomførte mer enn 30 feltsesonger på Svalbard. I 1960 fikk han en isbre oppkalt etter seg: Liestølbreen, mellom Wijkberget og Arrheniusfjellet, i Torell Land. Han gikk bort i 2002, 86 år gammel
Publisert

I april, når dagene begynner å bli lange på Svalbard, er det tid for Norsk Polarinstitutts glasiologer til igjen å pakke utstyret sitt for en ny feltsesong i Ny-Ålesund. Norsk Polarinstitutt startet å måle massebalansen på utvalgte isbreer ved Ny-Ålesund på Svalbard allerede i 1967. Dette er blant de lengste sammenhengende høyarktiske tidsserier som gjøres på isbreer i dag.

Minkende isbreer skyldes klimaendringer
Massebalansen er forskjellen mellom hvor mye isbreene vokser om vinteren på grunn av nedbør som snø og hvor mye de minker om sommeren på grunn av smelting. Massebalansen styres altså av hvor mye nedbør som faller på isbreen vinterstid og hvor mye den smelter gjennom sommersesongen.

Alle breene som studeres på Svalbard har tapt masse gjennom overvåkingsperioden. Den økende avsmeltingen skyldes at sommertemperaturene i Arktis stiger. Denne trenden er helt i samsvar både med isbreer ellers i verden og utviklingen i Arktis som helhet. Klimaendringene er dermed den avgjørende årsak til at isbreene minker.

Lange tidsserier er avgjørende for å måle trender
Historien med massebalansemålinger av breene på Svalbard starter allerede i 1948 da Olav Liestøl (illustrasjon) ble ansatt som den første glasiologen ved Norsk Polarinstitutt. Han innledet massebalansemålinger i 1950 på Finsterwalderbreen i Van Keulenfjorden. Hvert annet år fra 1950 til 1966 ble breen undersøkt og massebalansen beregnet i toårige intervaller.

Sommeren 1966 ble målingene startet i Kongsfjordområdet. Først på Austre Brøggerbreen like ved Ny-Ålesund og året etter, i 1967, også på Midtre Lovénbreen litt lenger inn i fjorden. Måleprogrammene har heldigvis overlevd både økonomiske innsparinger og instituttets flytting fra Oslo til Tromsø. Høsten 2017 vil massbalanseserien fra Austre Brøggerbreen være 50 år gammel. Slike lange tidsserier er helt avgjørende for å kunne se trender i utviklingen og effekten av klimaendringer.

Hvordan overvåker isbreer?
Isbreer er brukt i hundrevis av år som klimaindikator og på grunn av dagens situasjon med stigende temperaturer, er det et økt fokus på smeltende isbreer. De tidlige klassiske bremålingene i Norge og på Svalbard fokuserte på endringer i brefrontenes plassering. Isbreenes utbredelse på Svalbard er tilgjengelig for mange tidspunkt fra eldre flybilder og kart som kan ses og studeres på den digitale karttjenesten Svalbardkartet.npolar.no.

Frontposisjonene for tre av de største breene i Kongsfjorden: Kongsvegen, Kronebreen og Kongsbreen, basert på gamle kart, ekspedisjonsfotoer, flyfotografering og satellittdata.
Frontposisjonene for tre av de største breene i Kongsfjorden: Kongsvegen, Kronebreen og Kongsbreen, basert på gamle kart, ekspedisjonsfotoer, flyfotografering og satellittdata.

Tilbaketrekningen av brefronter, for eksempel i Kongsfjorden (illustrasjon), er betydelig. En analyse fra den sørlige delen av Spitsbergen viser raskere arealminking i perioden 1990–2008 sammenlignet med 1936–1990. Enkelte isbreer på Svalbard opplever imidlertid en såkalt «surge», det vil si at det skjer kortvarige framstøt, som kan vare fra ett til fem år. Ved framrykning øker hastigheten dramatisk, slik at brefronten rykker framover opptil en kilometer eller mer. Mens arealet øker, holder isvolumet seg mer eller mindre konstant under framstøtet. Dette er en av grunnene til at en ikke bare kan stole på brefrontsposisjoner på Svalbard når en snakker om breenes respons på klimaendringer. Den moderne glasiologi innså tidlig at det ikke var så enkelt som bare å studere brefrontenes posisjoner og derfor ble massebalansestudier av isbreer etablert rundt om i verden fra midten av 1900-tallet.

Har små breer på Svalbard noen betydning for det globale havnivå?
En viktig motivasjon for å måle massebalanse er å beregne hvor mye Svalbards isbreer bidrar til havnivåstigning. Gjennomsnittlig global havnivåøkning er i dag over 3 millimeter per år. Av dette skyldes omlag halvparten termisk utvidelse av havet (hvis volum øker når det varmes opp). Resten skyldes nesten helt breene på kloden, og omtrent halvparten av dette bidraget kommer fra smelting av de såkalt «mindre» isbreene, det vil si alle isbreer utenom Grønland og Antarktis. Det er derfor viktig å kvantifisere bidragene til havnivåøkningen fra de forskjellige isdekkede områdene på jorda. Svalbard står for et ikke ubetydelig bidrag ettersom cirka 10 prosent av det isdekkede området i Arktis (utenom Grønland) ligger der. Videre er smeltingsratene på Svalbard relativt høye på grunn av Svalbards plassering i en forholdsvis varm del av Arktis.

Sammenlignet med Svalbardisbreenes maksimumsposisjoner fra tidlig i 1900-årene har frontene trukket seg kraftig tilbake. Noen breer som tidligere kalvet i havet er nå langt inne på tørt land. Siden 2001 har breenes netto massebalanse i all hovedsak vært negativ; de smelter mer om sommeren enn de «feiter seg opp» på snø og is om vinteren.

Massebalansemodeller
På Svalbard er breer med massebalansemålinger stort sett plassert langs vestkysten. For å få en bedre forståelse av den regionale situasjonen er det nødvendig å kombinere direkte observasjoner med satellittdata og massebalansemodeller.

Massebalanseserien fra Austre Brøggerbreen gjennom 50-år. Vi ser at nettobalansen i hovedsak styres av avsmeltingen om sommeren. I 2016 var netto massebalansen den laveste som noen gang er registrert. Grunnen til den svært negative massebalansen er at det var lite snø i løpet av vinteren, og at avsmeltingen om sommeren var høy, særlig under den rekordvarme og regnfulle juli.
Massebalanseserien fra Austre Brøggerbreen gjennom 50-år. Vi ser at nettobalansen i hovedsak styres av avsmeltingen om sommeren. I 2016 var netto massebalansen den laveste som noen gang er registrert. Grunnen til den svært negative massebalansen er at det var lite snø i løpet av vinteren, og at avsmeltingen om sommeren var høy, særlig under den rekordvarme og regnfulle juli.

Massebalansemodeller bruker meteorologiske observasjoner eller data fra regionale klimamodeller til å beregne overflatens energibalanse og dermed smeltevannsproduksjonen. De mest fysisk detaljerte modellene beregner også mengden refrysing av smeltevann nede i snøen og på breisen, hvilket kan være betydelig på Svalbard.

Klimamodelldata er viktig for å beskrive romlige og tidsmessige mønstre av nedbør, mens fjernmåling (satellittdata) bistår i å bestemme romlig snøfordeling og smeltemønster, samt i å bestemme endringer av brefrontene og kalving av isfjell.

Jubileumsfeiring til høsten
I dag vet vi ganske mye om isbreene på Svalbard takket være massebalansemålingene, men det finnes fortsatt kunnskapshull å fylle gjennom ytterligere internasjonalt og tverrfaglig samarbeid. Det siktes mot bedre samarbeid mellom forskere innen felt-, fjernmåling og modellering, med fokus på koordinering av aktiviteter for å redusere kostnader og miljøpåvirkning. Som et bidrag mot dette målet organiserer Norsk Polarinstitutt høsten 2017 en Svalbard massebalansekonferanse, kalt Liestøl Symposium, som vil samle forskere fra det internasjonale miljøet. Konferansen har fått sitt navn til ære for Olav Liestøl, som ville ha fylt 100 år i fjor, og for å feire de målingene han startet i Ny-Ålesund for 50 år siden.

Jack Kohler og Elisabeth Isaksson, Norsk Polarintitutt
Jon Ove Hagen, Universitetet i Oslo

Powered by Labrador CMS