The influence of climate variability on the mass balance of Canadian Arctic land-terminating glaciers, in simulations of the last millennium

Abstract

Der Massenverlust von Gletschern stellt einen Hauptbeitrag zum Meeresspiegelanstieg im 20. Jahrhundert dar. Wegen des großen Gletschervolumens im kanadisch-arktischen Archipel und des kürzlichen Anstieges des dortigen Gletschermassenverlustes ist es wichtig, die Sensitivität dieser Gletscher bezüglich sich regional verändernder klimatischer Bedingungen zu verstehen. In diesem Kontext haben wir den kürzlichen Gletschermassenverlust zu dem des letzten Jahrtausends in Beziehung gesetzt, indem wir die Gletscher während des letzten Jahrtausends mit dem Open Global Glacier Model simuliert haben. In diesen Simulationen wurde das Modell mit Klima des CESM Last Millenium Ensembles angetrieben. Die hierzu führende Sensitivitätsstudie zeigt, dass das Vernachlässigen oder Unterschätzen der Temperaturvariabilität in einer signifikanten Überschätzung des Gletschervolumens resultieren kann. Dieser Effekt wird durch die nicht-lineare Reaktion der Gletscheroberflächenmassenbilanz auf die Lufttemperatur verursacht, wobei sowohl der veränderte Mittelwert als auch die Variabilität der Höhe der Gleichgewichtslinie eine Rolle spielen. Die Signifikanz dieses Effekts hat Auswirkungen für jede Gletschermodellstudie, die mit Ergebnissen aus Klimamodellen betrieben wird und verlangt eine vorsichtige Behandlung bei der Herunterskalierung von Gitterdaten auf die Größenordnung von Gletschern. Unsere Simulationen zeigen, dass der Massenverlust von Gletschern während des Zeitraums 2006-2016 CE möglicherweise auch schon im letzten Jahrtausend vorkam. Allerdings wird er unter Annahme des RCP8.5-Szenarios in der nächsten Dekade eine Verlustrate erreichen, die im letzten Jahrtausend ohne Beispiel ist. Der orbitale und vulkanische Antrieb haben im letzten Jahrtausend am meisten zum Aufbau des Gletschervolumens beigetragen. Die individuell angetriebenen Simulationen zeigen, dass das Gletschervolumen in der Region ohne den Anstieg der Treibhausgas Emissionen seit 1850 CE immer noch ansteigen würde. Da anthropogenes Ozon und Aerosole dem negativen Einfluss der Treibhausgas-Emissionen großteils entgegenwirken, könnte der Nettobeitrag der anthropogenen Klimaantriebe in der Vergangenheit dennoch positiv sein; es herrschen diesbezüglich allerdings große Unsicherheiten.