Q & A ’ s

A few questions to Fredrik Schenk on the AMOC and Slow Down of the Gulf Stream:

1) Vad gäller golfströmmen så är min första fråga mer teknisk: Vad är det som är nytt i denna artikel vs det som du presenterade i våras?

The new article is very theoretical. As we do not know much about long-term variations and changes of the AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation), it is not really possible to say if we are close to a (partial) AMOC collapse. We also do not know how stable the AMOC is and when we might reach a tipping point (which is the collapse of deep water formation/sinking which then will slow or stop the North Atlantic current). However, we can evaluate how time series behave statistically before crossing a tipping point. And then we can compare this theoretical statistical behaviour of an artificial time series with the real observed time series e.g. of the AMOC strength. This is what the new study does. Before crossing a tipping point, the variance increases and at the same time the auto-correlation. The latter means that different years start to be more highly correlated with the years before. This has been observed in the last 10-20 years for the AMOC or related ocean properties. This can be understood as the AMOC’s difficulty to return to its old mean state because it is close to tipping towards another state which would have a different mean state. This behaviour is alarming to see but we still do not know if it will really switch to another mode and if so, how fast and how this mode would look like.

2) Utifrån denna historik funderar jag över är om man kan säga något om hur stor avsmältning av Grönlandsisen som kan ”tolereras” utan att riskera AMOC-kollaps – givetvis vill vi inte att mer ska smälta men givet senaste IPCC-rapporten kommer detta tyvärr att hålla på ett tag till oavsett vad vi gör.

We do not really know how much freshwater is required to have an AMOC collapse. We know from atmosphere-ocean models (e.g. run by SMHI) that also a partial collapse is possible. As an example, the Labrador deep convection may stop, followed by a stop of convection in the Greenland Sea while sinking regions towards the Arctic will continue or a new sinking region could start with the retreat of sea-ice. These changes would lead to a much weaker AMOC but not a full collapse. If the Labrador and Greenland Sea convection stops, it could even mean that more warm water will enter the Arctic Ocean and melt sea ice even faster. While a full collapse would lead to several degrees of cooling i.e. in winter over northern latitudes, a partial collapse could lead to regional cooling (e.g. south-southeast of Greenland) while other regions warm (e.g. parts of the Arctic). These changes could have a strong impact on our weather and could cause more severe storms.

3) … tror jag att många läsare kan missuppfatta situationen och få för sig att ”den globala uppvärmingen drabbar inte oss” (jag har hör detta nu från några håll). Jag tror att detta uttalande bör bemötas med en mer nyanserad bild – kanske du har möjlighet att skriva till Expressen?

SVT also mentioned -50°C somewhere but I could not find a study that shows that. From climate modelling studies, we know that an (unrealistic) full AMOC collapse would lead to several degrees colder winters over high northern latitudes (e.g. central to N-Sweden) but the continued CO2-warming would already dominate again after around 40-60 years. So it will not save us from global warming – it will make things much worse e.g. through more storms and less precipitation which – at least in the paleoclimate context – caused severe European and global droughts. There is, however, not much research to refer to so far.

4) Slutligen, och nu spekulerar jag – kan det vara så att den nuvarande hastigheten i den globala uppvärmningen med råge kan kompensera för den avkylning som en långsammare AMOC medför? Har vi nu klimatmodeller som beskriver denna dynamik givet olika IPCC-scenarios?

Yes, see above. To which extent we can rely on current climate models to realistically represent AMOC changes and related impacts remains unclear. This is why we run paleoclimate simulations and compare them with geological reconstructions.

Question:

Frederik!

Do you have an opinion on the Beaufort gyre and the potential risk it might carry right now? I am thinking of the possibility of a rotation shift of the Beaufort gyre that might create a sudden inflow of cold freshwater and thus potentially cause an ”immediate stop” of parts or whole thermohaline system. You mention the ”cold tongue” from the subpolar gyre (I guess you mean the Beaufort gyre when referring to the subpolar gyre?)

Answer:

I don’t know more than what I’ve read about the Beaufort Gyre e.g. here: https://climate.news/2020-10-08-arctic-ocean-climate-bomb-north-atlantic-climate.html

Clarification: When I was talking about the ”warming hole” / ”cold blob” or similar, I was referring to the subpolar gyre region southeast of Greenland which is one of the major sinking regions of the AMOC (the Greenland Sea).

The Beaufort Gyre is a completely different area northeast of Greenland in the Arctic Ocean: https://en.wikipedia.org/wiki/Beaufort_Gyre

Some scientists are worried that the unusually stable Beaufort Gyre has collected and concentrated a lot of freshwaters (>10% in total over the whole Arctic) which in case of a gyre weakening might get released and weaken the AMOC.

I don’t have any expertise to judge how realistic and/or dangerous such an event could be. It is, however, not related to what we typically talk about in terms of AMOC drivers. It could also be that the concentration of freshwaters in the Beaufort Gyre has helped to keep the AMOC stronger than it would otherwise have been as the freshwaters are not all reaching the sinking regions during that time.

Best wishes,
Frederik

Biobränsle – Är det hållbart?

1) Mer konkret så undrar jag mycket kring detta med biobränsle, hur hållbart det är på kort och lång sikt, och vad det att köpa tillägg för detta i olika grad har för betydelse för klimatutsläppen? Jag har i första hand inrikesflyg i åtanke?


2) Klimatkompensation som tillägg vid köp av flygresor, vad visar forskningen att detta har för betydelseför klimatutsläppen?
Det jag klurar på som jag inte riktigt har svaret på är helt enkelt att – När vi flyger hur gör vi det på ett sätt som ger minst påverkan på klimatet?

SVAR ( Maria Johansson )

Svaret är att forskningen visar att den årliga totala biomasse-produktionen i världen, eller sverige inte räcker för att byta ut fossil mot biobränsle för flyget eller annan transport. Att flyga är den absolut mest energikrävande sättet att förflytta sig, flyget släpper ut 74 000 gånger mer koldioxid än tåget för samma sträcka. Här finns information om vad forskningen visar om potentialen för biobränslen:
https://www.naturskyddsforeningen.se/sites/default/files/dokument-media/rapporter/rapport_biobranslen.pdf


Bolincentret har en ny policybrief 
om hur man beräknar totala effekten av flyg, inklusive höghöjdseffekten https://bolin.su.se/polopoly_fs/1.521221.1602234714!/menu/standard/file/PB-aviation_2020_v10.pdf?fbclid=IwAR3iyOmXdVuzr5ChbGmBL3Ln65RIhT__iSUYQI3x4dPoi940w48A4DOEa5M

SVAR : ( Stig-Olof Holm – SLU )

Jag är ekolog, kan en del om skog, biobränsle från skog, så det är det jag närmast kan svara på.

Ser vi till inblandningen av biobränsle i bränsle i Sverige i dag handlar det mest om importerade bränslen, en stor mix av olika biobränslen, från olika länder i världen.  Det härrör från rester som fetter, mm.

Mer generellt finns en del problem med användande av biobränslen, det största är att det ger upphov till utsläpp av växthusgasen koldioxid. Den koldioxiden adderas till andra utsläpp av koldioxid. Eftersom koldioxid har en lång omsättningstid i atmosfären och vi snabbt måste åtgärda klimatkrisen för att klara 1,5 graders målet (dvs t.ex. stora delar av världens korallrev ), samt 2 graders målet för att klara att växthuseffekten inte ska bli självförstörande, måst alla utsläpp av koldioxid minska mycket snabbt , samtidigt som upptaget av koldioxid snabbt måste öka. Växter kan ju om de får fortsätta växa fortsätta ta upp koldioxid. Så när man avverkar t.ex. skog och använder den till biobränslen begår man två klimatfel.

Det viktigaste i detta sammanhang är nämligen tidsfaktorn. Att undvika en situation då växthuseffekten skenar bortom kontroll. Den övergår till att bli självgenererande, t.ex. att det blir så varmt att bränderna ökar mer skog brinner, det ger utsläpp som förstärker växthuseffekten så att mer skog brinner osv.

Därför bör man undvika att använda såväl fossila bränslen som biobränslen.

Ser vi till tidsfaktorn är det särskilt illa att använda biobränslen som medför att långsamväxande skog, som tex den svenska avverkas. Nu används enbart 15-20 procent av trädbiomassan som avverkas i Sverige till sågvirke , dvs till mer långlivade produkter, resten blir papper, grot flis, svartlut, andra biobränslen. Det avges snabbt som koldioxid till atmosfären. Så flygbränsle som baseras på rester från skogsavverkning, t.ex. tallolja,  utgör det största problemet. Skulle biobränslen med kortare återtagningstid för koldioxiden komma i fråga kan den ju tas upp igen av motsvarande växter inom några år så det är kanske mindre problematiskt. Till saken hör att skogssektorn i Sverige orsakar ett utsläpp på sannolikt 80-90 miljoner ton koldioxid per år, förbränningen av biobränsle, papper andra restprodukter, samt nedbrytningen av avverkningsrester ger ett årligt utsläpp på ca 82 miljoner ton koldioxid, men därtill kommer förlorad tillväxt, nedbrytning av humus på kalhyggen, mm.,   medan det övriga svenska samhällets inrikes utsläpp, från annan industri, trafik mm.  uppgår till ca 53 miljoner ton per år.

Det som måste till är energislag som inte ger utsläpp av växthusgaser, t.ex. solenergi, vindkraft, etc. Man kan överföra den energin via hydrolys av vatten till vätgas. En del större flygplanstillverkare arbetar nu fram flygplan som ska drivas med vätgas. Men sedan kan man ju även flyga mindre.