Jordens troper udvider sig mod polen, og denne ekspansion er drevet af menneskeskabte ændringer i havet, ifølge ny forskning.
Troperne omslutter jordens midte som et varmt, vådt bælte. Denne del af kloden får mest direkte sollys hele året og er præget af høje gennemsnitstemperaturer og kraftig nedbør. I modsætning til tropernes frodige indre er denne regions kanter dog varme og udtørrede.
Forskere har bemærket i de sidste 15 år, at disse tørre bånd udvider sig mod polerne til regioner som Middelhavet, det sydlige Australien og det sydlige Californien. Interessant nok er disse tørre områder udvidet mere på den sydlige halvkugle end på den nordlige halvkugle, og forskere har kæmpet for at finde præcist, hvad der driver tendensen.
En ny undersøgelse i AGU's, Journal of Geophysical Research: Atmospheres hævder, at den manglende enighed om en nøjagtig mekanisme til dels skyldes, at de fleste forskere har ledt det forkerte sted. Den nye undersøgelse viste, at tropisk ekspansion primært er drevet af havopvarmning forårsaget af klimaændringer snarere end direkte ændringer i atmosfæren. Der sker et større skift på den sydlige halvkugle, fordi den har mere havoverfladeareal, ifølge den nye undersøgelse.
Tropisk ekspansion kan have dybtgående økonomiske og sociale konsekvenser: Processen kan flytte stormveje og forårsage mere alvorlige skovbrande og tørke på steder som Californien og Australien, der allerede er vandstressede.
De nye resultater giver det klareste bevis endnu for, at tropisk ekspansion faktisk primært er drevet af klimaændringer, ifølge undersøgelsens forfattere. Mens naturlige langsigtede klimaudsving bidrager til de observerede tendenser, kan disse variationer ikke alene forklare, i hvilket omfang ekspansion allerede har fundet sted.
Dette betyder, hævder forfatterne, at klimaændringer allerede kan have bidraget væsentligt til tropisk ekspansion, især på den havdominerede sydlige halvkugle.
"Vi demonstrerer, at den øgede subtropiske havopvarmning er uafhængig af de naturlige klimasvingninger," sagde Hu Yang, en klimaforsker ved Alfred Wegner Institute i Bremerhaven, Tyskland og hovedforfatter af det nye studie. "Dette er et resultat af global opvarmning."
Et foruroligende fænomen
Et papir fra 2006 offentliggjort i tidsskriftet Science annoncerede en bekymrende konstatering: I nogle dele af verden udvidede troperne sig. Forskere har forsøgt at finde ud af den skyldige lige siden det papir blev offentliggjort. Forskere vurderer ud fra satellitobservationer, at denne udvidelse sker med en hastighed på 0.25 til 0,5 breddegrader pr. årti. Men uden at udpege en grundlæggende årsag kan de ikke præcist modellere, hvor hurtigt udvidelsen vil ske i fremtiden, eller hvilke regioner den vil påvirke.
Nogle forskere har foreslået, at drivhusgasemissioner, ozonnedbrydning og aerosoler i atmosfæren driver udvidelsen. Men klimamodeller, der bruger disse variabler til at forklare udvidelsen, undervurderer konsekvent hastigheden af skiftet og redegør ikke for, hvorfor udvidelsen sker i nogle regioner, men ikke andre. Dette har fået nogle forskere til at teoretisere, at tropisk ekspansion simpelthen kan forklares med naturlige svingninger i Jordens klima. Men naturlig variation passer ikke helt til de mønstre, videnskabsmænd allerede har observeret.
Ocean versus atmosfære
Yang og kolleger begyndte at lægge mærke til den tropiske ekspansion i 2015, da de analyserede havstrømme, der fører varmt vand mod polerne. Dette fik dem til at tænke: hvad nu hvis tropisk ekspansion ikke var drevet af ændringer i atmosfæren, men ændringer i havet?
Fordi havet og atmosfæren er stærkt forbundne systemer, er det ofte svært at sige, hvad der driver den anden, sagde Yang. I den nye undersøgelse analyserede Yang og hans kolleger vandtemperaturer i de store havgyres, store cirkulære havstrømme, der fører varmt vand mod polerne og koldt vand mod ækvator. De brugte satellitobservationer af havoverfladetemperaturen mellem 1982, det år, hvor observationerne begyndte, og 2018, og sammenlignede disse observationer med data om de ekspanderende troper, der strækker sig tilbage til 1979.
De fandt overskydende varme opbygget i de subtropiske oceaner, siden den globale opvarmning begyndte i midten af 1800-tallet og har drevet tropiske kanter og havgyres mod polerne. Da forskerne sammenlignede bevægelse af havgyres med tropisk ekspansion, fandt de ud af, at de to fænomener matchede: tropisk ekspansion foregik på steder, hvor oceangyres bevægede sig mod polen.
"Jeg er faktisk virkelig imponeret over dette papir," sagde Kristopher Karnauskas, lektor i Department of Atmospheric and Oceanic Sciences ved University of Colorado Boulder, som ikke var forbundet med den nye undersøgelse."Der er virkelig ikke mange papirer derude, som virkelig undersøger havets rolle i problemet med den tropiske ekspansion."
