IJs op West-Antarctica smelt steeds sneller – maar gelukkig veert de regio omhoog

De smeltsnelheid op West-Antarctica is fors toegenomen, schreven poolwetenschappers vorige week in Nature. De aardkorst onder West-Antarctica veert veel sneller omhoog dan gedacht, publiceerde een ander onderzoeksteam in Science. Dat laatste zou goed nieuws kunnen zijn, want een hoger liggende ijskap is beter beschermd tegen het warme oceaanwater.

21 juni 2018

Mt Herschel op Antarctica — Het toekomstige gedrag van de Antarctische ijskap is belangrijk voor de zeespiegelstijging die ons te wachten staat. In het ijs zit genoeg water opgeslagen om de zeespiegel tientallen meters extra te doen stijgen.

(Dan moet wel al het ijs afsmelten. Voor de komende duizenden jaren is dát niet de verwachting.)
Andrew Mandemaker, via Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.5

Nieuwe onderzoeksresultaten over de toestand van de ijskap op Antarctica volgen elkaar de laatste tijd in rap tempo op. Vorige week nog luidden poolwetenschappers de noodklok in Nature. Uit een overzicht van satellietgegevens over het volume, de stroming en de aantrekkingskracht van de ijskap concludeerden zij dat het afsmelten van het landijs op Antarctica de afgelopen tien jaar is verdrievoudigd.

Met de huidige snelheid van rond de 220 miljard ton per jaar veroorzaakt het smelten van Antarctica een extra zeespiegelstijging van zo’n 6 centimeter per eeuw.

Kantelpunt

Dat is verontrustend – vooral als het verdwijnen van ijs blijft versnellen. Dan kan een kantelpunt bereikt worden waardoor het proces zich snel en onomkeerbaar zal doorzetten. Tot welke maximale temperatuurstijging dit nog voorkomen kan worden is nu nog onbekend, zegt Michiel van den Broeke, polair klimaatwetenschapper bij het Instituut voor Marien en Atmosferisch onderzoek (IMAU) die aan het onderzoek meewerkte, in het persbericht van de Universiteit Utrecht.

Maar met name in West-Antarctica is de kans groot dat de versnelling doorzet. Hier liggen de gletsjers namelijk onder zeeniveau, en kan relatief warm oceaanwater het landijs onder het drijvende zeeijs door bereiken.

Het warme oceaanwater kan van onderaf bij het landijs komen, waardoor dit smelt. De grounding line (de grens tussen landijs en zeeijs) schuift daardoor landinwaarts. Omdat de helling terugloopt kan het landijs geen nieuw evenwicht vinden (NASA Jet Propulsion Laboratory & California Institute of Technology)

Meevaller?

Een nieuwe publicatie in Science laat nu zien dat het met dat laatste wellicht mee gaat vallen. Door het verdwijnen van het ijs veert West-Antarctica namelijk op, en dat gaat veel sneller dan men tot nu toe voor mogelijk hield, ontdekte een groep van 17 aardwetenschappers uit Europa en de Verenigde Staten.

Volgens gps-metingen in de baai van de Amundsenzee gaat de West-Antarctische aardkorst met een geologische sneltreinvaart van 41 millimeter per jaar omhoog. In computersimulaties wordt deze snelheid de komende eeuw bovendien nog eens 2,5 tot 3,5 keer hoger, schrijven de onderzoekers.

Als dat klopt worden de gletsjers na verloop van tijd steeds verder boven het zeeniveau uitgetild, en kan het warme oceaanwater ze dus moeilijker bereiken. Dan blijven de grote rampscenario’s uit óf vinden ze langzamer plaats – afhankelijk van ons succes bij het beteugelen van de verdere opwarming van de aarde.

Stroperigheid

De buitenste laag van de aarde bestaat uit losse aardschollen die drijven op de stroperige aardmantel. Als zo’n plaat belast wordt buigt hij een beetje door, als hij ontlast wordt – bijvoorbeeld doordat er een flink pak ijs verdwijnt – veert hij weer op. Hoe snel dat gaat, hangt af van de stroperigheid van de mantel.

De mantel onder Antarctica blijkt uit het nieuwe onderzoek veel minder taai te zijn dan op de meeste andere plekken op aarde. De tijdschaal waarbinnen de opvering van de aardplaat substantieel wordt is dan ook geen duizenden jaren, zoals men tot nu toe dacht, maar honderden of zelfs slechts tientallen jaren. In de computermodellen die de wetenschappers draaiden werd het effect van deze nieuw berekende stroperigheid (viscositeit) getest.

Nóg minder ijs

Dat de viscositeit van de mantel zo laag is, betekent echter ook dat het verlies aan ijsmassa tot nu toe in veel studies is onderschat. Vaak maakt men bij deze berekeningen gebruik van zwaartekrachtsgegevens. “Als de zwaartekracht op een bepaalde plek relatief hoog is, is daar kennelijk extra massa aanwezig”, verduidelijkt planeetwetenschapper Marc Rovira-Navarro van het NIOZ en de TU Delft, mede-auteur van het Science artikel. “Dat kan ijs zijn, maar ook toegestroomd mantelmateriaal.”

Nu blijkt dat er extra mantelgesteente naar het smeltgebied is gestroomd, moet de geschatte hoeveelheid ijs die er nog ligt dus naar beneden worden bijgesteld – hetgeen betekent dat er meer ijs is weggesmolten. Rovira-Navarro: “Het scheelt ongeveer tien procent.”

Koninging Maud Land, Antarctica. — Koningin Maudland, Antarctica.
Wilfried Bauer, via Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

Gekoppelde modellen

Van den Broeke, niet betrokken bij dit onderzoek in Science, is lovend. “Dit is een schoolvoorbeeld van klassiek, hoogstaand wetenschappelijk onderzoek. Metingen leiden tot modelvorming, en daarmee kunnen vervolgens uitspraken worden gedaan over de toekomst.”

Die toekomstvoorspellingen zijn nu nog niet erg nauwkeurig, benadrukken zowel Van den Broeke als Rovira-Navarro. Gekoppelde ijskap-aardmantelmodellen zullen meer duidelijkheid moeten geven. “Pas dan zal blijken of dit effect het onafwendbaar geachte wegsmelten van West-Antarctica toch nog een halt kan toeroepen, of alleen een vertraging van een onontkoombaar scenario kan opleveren”, zegt Rovira-Navarro. “Ons onderzoek vormt slechts een klein stukje van de grote ijsplaat-puzzel.”

Hoe dan ook zal de toekomstige opwarming een grote rol in het antwoord op de vraag spelen, benadrukt Van den Broeke. “De resultaten geven eens te meer aan hoe zeer het de moeite waard is de opwarming van de atmosfeer en de oceanen te beperken.”

Bronnen: