Eitt brýnasta verkefni samtímans er að efla alþjóðlegt samstarf um að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda, sem gleypa varmageislun frá yfirborði jarðar og valda hlýnun andrúmsloftsins. Hnattræn hlýnun skaðar á margan hátt vistkerfi jarðar og samfélaga manna. Rýrnun jökla er ein skýrasta vísbendingin um hlýnun jarðar. Óvíða utan heimskautasvæða sést hún betur í byggð en á Íslandi. Hér teygja jöklar sig frá hálendi niður að láglendi, þar sem jökulár renna til sjávar, rjúfa land og leita sér stöðugt nýrra farvega. Sporðar jöklanna hopa ár frá ári, skilja eftir sig gróðurlaust land og jökulruðning, þar sem ný vistkerfi verða til. Jökullón myndast við sporðana og á stærstu lónunum sigla ferðamenn á smábátum.

Myndun jöklanna: ákoma, leysing og afkoma

Þekking á sögu íslenskra jökla er mikil og hún er grundvöllur að því að lýsa viðbrögðum þeirra við loftslagi og skilja orsakir þeirra breytinga. Veðurfar á Íslandi ræðst að miklu leyti af áhrifum hafs og loftstrauma. Rakt loft berst yfir landið af Norður-Atlantshafi og rís við fjöll, þannig að úrkoma er víða mikil, allt að 5000 mm á ári. Hluti snævarins sem fellur að vetri lifir af sumarleysinguna ofan hjarnmarka, í um 1100–1300 m hæð, safnast þar upp árum saman og verður að jökulís sem síðar skríður fram. Þannig myndast jöklar og haldast við.

Stærð jöklanna á komandi árum mun fyrst og fremst ráðast af loftslagi – lofthita og úrkomu, varma frá hafi, andrúmslofti og sólgeislun. Hlýir loftstraumar flytja varma til jöklanna og varmi losnar einnig við þéttingu vatnsgufu úr lofti sem berst yfir kaldan snjó og ís. Þáttur sólgeislunar fer að miklu leyti eftir því hve mikið af henni endurkastast frá yfirborði jöklanna. Hlýindi og þurrviðri að vori geta ráðið miklu um bráðnun jökla allt sumarið til hausts. Ef dökkt yfirborð, sandur eða gjóska, kemur snemma fram undan vetrarsnjó á jöklunum, minnkar endurkast sólgeislunar og bráðnun eykst og getur haldist mikil, þar til hreinn snjór fellur að hausti og hylur yfirborðið á ný. Við eldgos getur þunnt gjóskulag dreifst yfir jökla og aukið mjög bráðnun þeirra. Snjókoma að sumarlagi getur á hinn bóginn dregið verulega úr bráðnun vegna þess að hún hylur dökkt yfirborð svo að endurkast geislunarinnar frá jöklinum eykst. Stöðugur jarðhiti bræðir nokkurn ís undir Vatnajökli og Mýrdalsjökli, samtals um 2 km³ á ári, og núningsvarmi vegna skriðs jöklanna bræðir jafnmikið. Einstök eldgos hafa brætt 3-4 km³ af ís. Þá kelfa jöklar í sífellt fleiri og stærri sporðalón, þar sem ísjakar fljóta frá jökulsporðunum og bráðna í vatninu. En þótt margs konar orkuþættir bræði jöklana ræður loftslag mestu um afkomu þeirra og stærð.

Rýrnun jökla frá upphafi 20. aldar

Árið 2026 eru jöklar Íslands um 10.200 km² að flatarmáli og þekja um 10% af yfirborði landsins. Rúmmál þeirra er um 3.300 km³ af vatni, sem jafngildir þeirri úrkomu sem fellur að meðaltali á allt Ísland á 20 árum. Bráðni allur sá ís myndi sjávarborð hækka um 0,9 cm í heimshöfum, sem er lítill hluti þeirrar 20 cm hækkunar sjávarborðs frá því um 1900 vegna hlýnunar og bráðnunar jökla um allan heim. Þótt framlag íslenskra jökla til hækkunar sjávarborðs vegna bráðnunar væri lítið á hnattrænan mælikvarða eru rannsóknir á þeim mikilvægar til aukins skilnings á áhrifum loftslagsbreytinga á jökla.

Lofthiti á Íslandi hefur hækkað um 1°C frá upphafi 20. aldar og flatarmál íslenskra jökla minnkað um nærri fimmtung, rúmlega 2.300 km², og rúmmál þeirra um 15%, sem samsvarar 600 km³ af vatni (1). Rýrnun jöklanna hefur því á rúmri öld numið að meðaltali um 5 km³ af vatni á ári svo að heildarafrennsli af Íslandi til sjávar óx um tæp 5% að meðaltali á þeim tíma, en á síðustu áratugum um nærri 10%. Hröðust var rýrnun jökla hér á landi á árunum 1995–2011, þegar þeir töpuðu að meðaltali um 11,6 km³ á ári. Þau ár fóru saman hlýindi og mikil bráðnun vegna öskufalls við gos í Eyjafjallajökli 2010, sem dreifðist yfir alla meginjökla landsins og einnig eldgoss undir Vatnajökli norður af Grímsvötnum (Gjálpargos 1996, sem bræddi 3,7 km³). Nú á þriðja áratug 21. aldar sækir aftur í sama farið hvað varðar hlýindi og leysingu jökla.

Frá hámarki jökla um árið 1890 hafa stærstu skriðjöklar Vatnajökuls hopað nokkra kílómetra, lengst Breiðamerkurjökull um 4–7 km, vegna þess að hann kelfir fram í sporðalón. Tugir smájökla hafa horfið og þeir sem lifa eru ekki í jafnvægi við núverandi veðurfar og munu því halda áfram að rýrna, jafnvel hverfa.

Áhrif á jökulár eru margþætt. Margir farvegir hafa færst til. Allar þrjár meginárnar á Skeiðarársandi renna nú fram hann um eina rás, Gígjukvísl, á miðjum sandinum. Grænalón, sem áður veitti jökulhlaupum niður vestanverðan Skeiðarársand, er horfið. Í vestanverðum Langjökli hefur myndast nýtt jökulstíflað lón bak við Hafrafell, sem hleypir vatni niður í Hvítá í Borgarfirði. Jökulhlaup undan sigkötlum á jarðhitasvæðum við Kötlu finna sér nýja farvegi við jökuljaðra og ógna stöðugt brúm á þjóðveginum yfir Mýrdalssand.

Frá síðustu áratugum 20. aldar hafa meginjöklar landsins þynnst allt að 1 m á ári að meðaltali, jafnað yfir allan flöt þeirra. Við það léttir fargi af jarðskorpunni undir jöklunum og land rís, mest næst jöðrum þeirra, til dæmis um 40 mm á ári undir vesturhluta Vatnajökuls. Rýrnun jökla getur aukið eldvirkni í gosstöðvum undir þeim vegna þess að þegar þrýstingi léttir á jarðskorpuna getur bráðnun bergs aukist í möttli og þar með myndast kvika (2,3). Loks má nefna að landris umfram hækkun sjávarborðs hefur torveldað siglingar til hafnar um Hornafjarðarós.

Framtíð íslenskra jökla

Stærð jökla landsins á komandi árum mun ráðast af því hve hlýtt andrúmsloft verður við Norður-Atlantshaf. Við mat á afkomu jöklanna á komandi árum er stuðst við spár um lofthita og mæld tengsl afkomu þeirra og lofthita á liðnum árum. Lögmál um flæði jökla yfir þekkt botnlandslag lýsa síðan viðbrögðum þeirra við afkomu.

Hvað gerist ef ekkert er gert til að draga úr brennslu jarðefnaeldsneytis?

Loftslagslíkön spá því að vaxi styrkur gróðurhúsalofttegunda með sama hraða og verið hefur undanfarna áratugi verði 2-3°C hlýrra hér á landi um aldamótin 2100 en var að meðaltali árin 1961-1990 og úrkoma ykist um nær 10% árin 2071-2100 (4, líkan nefnt SRES A2). Jafnvel er talið að hlýnað gæti um 4°C (nefnt RCP 8.5; 5,6,7). Á norðlægum breiddargráðum gæti hlýnun orðið nokkru meiri en nær miðbaug vegna þess að endurkast sólgeislunar minnkar þegar snjór og jöklar rýrna. Styrkur koltvísýrings (CO²) gæti verið orðinn nærri 900 ppm (parts per million) um næstu aldamót (8). Hann er nú 420 ppm, en var 280 ppm við upphaf iðnbyltingar um miðja 19. öld. Gangi þetta eftir myndu jöklar rýrna hratt á Íslandi. Líkanreikningar benda til þess að fjórðungur til þriðjungur af núverandi rúmmáli meginjökla Íslands yrði horfinn um árið 2100 (Vatnajökull 20%, Hofsjökull 60% og Langjökull 80%). Helstu skriðjöklar Vatnajökuls gætu hafa hopað þá að meðaltali um 80-100 m á ári og yrðu orðnir um 7 km styttri en þeir eru nú við lok 21. aldar. Flatarmál alls jökulsins yrði um 6000 km² og rúmmál nærri 2200 km³. Útlínur Vatnajökuls gætu til næstu aldamóta haldið svipaðri lögun og nú er, helstu skriðjöklar enn greinilegir. En náist ekki að stöðvar hlýnun, tækju skriðjöklar að styttast verulega á næstu öld. Norðurjaðar meginjökulsins næði þá fljótlega beint austur frá Bárðarbungu um Kverkfjöll að Breiðubungu í austri en suðurjaðarinn þaðan vestur að Öræfajökli, norðvestur til Grímsvatna og loks aftur til Bárðarbungu.

Mest hefðu skriðjöklar í sunnanverðum Vatnajökli hörfað og smájöklar nær horfnir suður úr Öræfajökli og Breiðubungu allt austur að Lóni. Norður af Skeiðarársandi yrði komið 10 km langt stöðuvatn þar sem nú er austanverður Skeiðarárjökull og niður í það rynnu Grímsvatnahlaup fram á Skeiðarársand. Jökulsárlón á Breiðamerkursandi næði langleiðina norður til Esjufjalla og þangað gætu barnabörn okkar siglt.

Vöxtur lónanna við sporða skriðjökla sunnan úr Vatnajökli, …