IJs op Antarctica smelt aan de onderkant

Het afsmelten van de onderkant van de ijsplaten rondom Antarctica is de afgelopen jaren flink toegenomen, door een verandering in de stroming van warm oceaanwater. De ijsplaten worden dunner, waardoor gletsjers aan de kust van het continent makkelijker in zee kunnen stromen en de zeespiegel stijgt.

door

British-antarctic-survey_wilkins-ice-shelf_p-bucktrout
British Antarctic Survey, Cambridge

Wie zichzelf wijs wilde maken dat er geen klimaatverandering gaande was op aarde, zat tot een jaar of tien geleden op de Zuidpool redelijk goed. De wereld werd warmer, maar Antarctica leek een uitzondering. Bovendien was het er koud genoeg om het ijs in bevroren toestand te houden, mocht de temperatuur toch enkele graden stijgen. De uitgestrekte drijvende ijsplaten die het continent omringen varieerden weliswaar door de tijd heen wat in grootte, maar van een trend was geen sprake. Sinds de eeuwwisseling zijn er echter steeds vaker berichten over enorme stukken ijs die van deze platen afbreken. Vooral onder water neemt de hoeveelheid ijs rondom het continent in rap tempo af, werd onlangs ontdekt door een groep Engelse, Utrechtse en Amerikaanse poolonderzoekers. Deze week publiceerden zij hun bevindingen Nature.

Satellieten

De wetenschappers gebruikten satellietmetingen met laser-hoogtemeters (ICESat) die regelmatig herhaald werden – het totaal aantal metingen bedroeg maar liefst 4,5 miljoen. Uit de gemeten hoogte berekenden ze de dikte van het ijs, waarbij ze de uitkomst corrigeerden voor de effecten van de diepte van de zeebodem, de getijden, de dikte van de laag firn (het overgangsproduct van sneeuw naar ijs) aan het oppervlak, en de stijging van de zeespiegel.

Nasa_icesat-orbit

De ICESat-satelliet van de NASA NASA Earth Observatory

Warm water

In de periode van 2003 tot 2008 is met name van ijsplaten aan de westkust van Antarctica de dikte flink gereduceerd, concludeerden de onderzoekers, op sommige plekken met een gemiddelde snelheid van wel 7 meter per jaar. Niet omdat het sinds de eeuwwisseling zo warm is geworden op Antarctica – in de winter vriest in het binnenland nog altijd ruim 60 graden Celsius – maar door een toename in de temperatuur van het water dat onder de ijsplaten door stroomt.

Veranderende zeestroming

De stroming van lucht boven de aarde is afhankelijk van temperatuurverschillen tussen het zeewater en de lucht, en varieert dus onder invloed van veranderingen in het klimaat. De wind zelf oefent op zijn beurt weer een grote kracht uit op het oceaanoppervlak, en dus op de stromingsrichting van het zeewater.

Rondom Antarctica is het met name de stroming van het zogeheten Circumpolar Deep Water (CDP )die een rol speelt bij het smelten van het ijs. Dit relatief warme en zoute water heeft een hoge dichtheid en bevindt zich dus op grote diepte. Door het veranderde windpatroon nadert het CDP tegenwoordig regelmatig de kust van Antarctica, waar het vervolgens door onderwatertroggen onder de drijvende ijsplaten geleid wordt. “De ijsplaten die het hardst smelten bevinden zich het dichtst bij deze troggen”, vertelt Stefan Ligtenberg, promovendus bij het Institute for Marine and Atmospheric research Utrecht (IMAU) en medewerker aan het onderzoek.

Door de grote diepte waarop het Circumpolar Deep Water zich bevindt smelten alleen de dikste platen, van soms honderden meters dik. De dunnere platen zijn niet of nauwelijks kleiner geworden.

Zeespiegel

En nu? Moeten we onze dijken extra gaan verhogen, omdat de zeespiegel toch sneller gaat stijgen dan we dachten? Uiteindelijk waarschijnlijk wel, zegt Ligtenberg, maar het effect is indirect. Het smelten van een drijvende ijsplaat veroorzaakt zelf geen stijging in het waterniveau – zoals een glas cola met ijsblokjes dat tot de rand gevuld is ook niet overstroomt als de ijsblokjes gaan smelten. De ijsplaten die Antarctica omringen remmen echter ook de stroming af van de gletsjers langs de kuststrook. Als de platen dunner worden neemt de tegendruk die ze kunnen leveren af, en zullen de gletsjers sneller van land in zee stromen. En dat levert wél een bijdrage aan de zeespiegelstijging. Ligtenberg: “Op het Antarctisch Schiereiland en aan de kust van West Antarctica is dat proces is al aan de gang.”

British-antarctic-survey_larson-ice-shelf_a-perkins
British Antarctic Survey, Cambridge

Echt dramatisch is het gelukkig ook weer niet. Weliswaar komt nu al ongeveer honderd miljard ton ijs per jaar van Antarctica in zee terecht, maar dat levert slechts een zeespiegelstijging op van 0.3 mm per jaar – ongeveer 10% van de totale stijging op dit moment. De tijdschaal waarop het belangrijk wordt bedraagt waarschijnlijk duizenden jaren, maar omdat bij dit soort processen alles met alles samenhangt is het wel belangrijk deze mechanismen te doorgronden.

Bronnen

  • Pritchard e.a. Antarctic ice-sheet loss driven by basal melting of ice shelves Nature, 26 april 2012, 502-505

Zie ook:

Meer zeeijs op Zuidpool, minder op Noordpool (Kennislinkartikel)
Een bult zoet water op de noordelijke ijszee (Kennislinkartikel)
Minder zeespiegelstijging door Antarctisch ijs (Kennislinkartikel)

Meer over Antarctica op Wetenschap24: