Dr. Cecilia Bitz förutspår havsis när klimatet förändras

Det finns en gammal flygplanshangar i Churchill, Manitoba, nära Hudson Bay i Kanada. I början av 1980-talet omvandlades den till 28 förstärkta celler; du vill inte att de här fångarna ska fly. Det är Isbjörnsanläggning, men det är också känt som isbjörnsfängelse. Medlemmar av räddningsteamet kommer att ta in björnar som har sopat genom papperskorgar eller som verkar ohälsosamma. Vanligtvis, efter ungefär en månad, transporteras björnarna ut ur staden.

Isbjörnar borde inte förlita sig på mänskliga skrot för att överleva. De klassas som Marina däggdjur, eftersom de tillbringar mycket av sin tid på havsis. De är beroende av det frusna havsvattnet för att jaga efter sälar och andra byten. Isbjörnsproblem händer inte bara i Hudson Bay. Du hittar dem också vid Beauforthavet, norr om Alaska. "Du har den här dominoeffekten med förlusten av havsis där," sa Dr. Cecilia Bitz till Digital Trends. Sälarna skapar andningshål i isen och använder sedan snön för att bygga hålor för att få ungar. Varmare temperaturer och regn kan

kollapsa lyorna, vilket gör sälarna sårbara och minskar deras population med tiden.

Som ordförande för institutionen för atmosfäriska vetenskaper vid University of Washington studerar Bitz havsis och dess roll i klimatförändringen. Även om hon har besökt Arktis flera gånger, kan hon göra det mesta av sitt arbete från Seattle, med hjälp av satellitbilder och annan data för att förutsäga havsis. Byråer över hela världen, inklusive National Weather Service, samlar in information om havsiskoncentrationer och istjocklek och matar in dem i ensemblens prognoser. Dessa modeller samlar en mängd olika prognoser och ser var de överensstämmer. "När du lyssnar på en väderprognos får du sannolikheter," sa Bitz. "Vanligtvis är det en chans för regn, och vi gör samma sak för en chans till den här procenten eller den procenten av havsis." Bitz och hennes team försöker sedan förutsäga förhållandena upp till sex veckor ut för 17 arktiska regioner. Om det blir 70 procents chans för havsis eller 85 procents förändring är viktigt för alla som reser i Beringshavet eller Hudson Bay.

ICESat-2 kan förlänga hur långt ut Bitz kan förutsäga havsis, från sex veckor till närmare sin teoretiska gräns på sex månader. NASA sköt upp satelliten för drygt ett år sedan. När den inte använder laser för att bestämma volymen isberg, ICESat-2 mäter höjden på havsisen runt Grönland. Även om NASA har använt flygplan för att ta dessa mätningar i över ett decennium, kallar Bitz satelliten "en enorm, revolutionerande förändring av de data vi får."

Den detaljnivå som ICESat-2 kan tillhandahålla är avgörande för att övervaka förändringar av havsisen. Satellitbilder kan visa skillnader i isytan, oavsett om den är grov eller slät. Ju glasigare is, desto nyare är den. "Du kan föreställa dig att en sjö, när den fryser om tidigt på året, är riktigt platt," sa Bitz. Äldre is är mer vittrad, har genomgått smält- och återfrysningscykler, blir misshandlad och buffrad av vind och strömmar. Flerårig is är grövre, medan is yngre än ett år är mindre ojämn. Sensorer som mäter reflektionerna från jordens yta, så kallade scatterometrar, gör det möjligt för forskare att se skillnaderna mellan de två typerna. Scatterometer rekord från 1999 till 2017 visar ökande områden av Ishavet täckta av ny is; mindre än en tredjedel täcktes av flerårig is 2017. Mindre och mindre is kan hålla sig kvar under sommaren, vilket gör att den blir flerårig is.

Bitz sa att det är häpnadsväckande hur mycket mängden flerårig is har krympt, över 50 procent sedan 1999. Tillförlitliga satellitdata för isiga områden går tillbaka till 1979, men det finns mätningar av istjocklek från ubåtsonarer från slutet av 1950-talet. Redan innan dess finns det konton från inhemska samhällen. "Beauforthavet hade ingen havsis i oktober i år, vilket ingen kan minnas att det någonsin har hänt," sa Bitz. Muntliga uppteckningar kan pågå i århundraden. När arktiska upptäcktsresande Charles Francis Hall reste till Baffin Island 1860 berättade hans inuitguider honom om andra upptäcktsresande och fartyg som hade vågat sig till området. De menade Martin Frobisher, som hade landat på ön nästan 300 år tidigare.

"Jag har aldrig sett Arktis med mina ögon när det var friskare," sa Bitz. Hon sa att de anekdotiska uppgifterna hon har läst och hört från inhemska samhällen hjälper henne att få en känsla av vad som har gått förlorat. En gång använde de slädar för att färdas över isen för att ta sig till närliggande byar. Traditionellt sett skulle permafrostfrysar hålla valkött kallt och säkert från att fånga isbjörnar. Inte längre. "När vi pratar med människor är det ganska ofrånkomligt att vi aldrig har sett havsis förlust så här i mänsklighetens historia," sa Bitz.

Sambandet mellan utsläpp av fossila bränslen och avskogning och den värmande planeten är obestridliga, sa Bitz. "Det enda sättet vi kan stoppa klimatförändringarna är om vi slutar släppa ut", sa hon. Havsis är inte bara en indikator på stigande temperaturer; den är involverad i feedbackslingan som förstärker den. Isens reflekterande natur hjälper till att hålla planeten svalare genom att studsa solens höjning tillbaka. Smältande is lämnar mörkare pölar av exponerade hav som absorberar värmen, vilket gör isen ännu slaskigare.

Vi kan kreditera den politiska serietecknaren Thomas Nast flyttar jultomten till Nordpolen 1866. Vid den tiden hade ingen nått det, så det var vettigt att det skulle krävas en dos magi för att bo där. För många kan Arktis fortfarande kännas lika oåtkomligt, dess isproblem lika avlägsna. Naturligtvis är detta inte sant alls. Vi kommer alla att känna effekterna av uppvärmningen och Alaska är en del av USA. "Jag tror att det är viktigt att komma ihåg att USA är ett arktiskt land," sa Bitz.

Redaktörens rekommendationer

• När havsnivån stiger kommer NASA: s nya lasersatellit att övervaka polarisnedgången