Een nieuwe studie suggereert dat de West-Antarctische ijskap minder stabiel is dan onderzoekers ooit dachten. Zoals vroeger, zijn ineenstorting in de toekomst is waarschijnlijk.

De bevinding is gedeeltelijk gebaseerd op de resultaten van een paper die deze week in Natuur , mede geleid door de atmosferische wetenschapper Feng He van de University of Wisconsin-Madison en Peter Clark van de Oregon State University, die terugkijkt op de laatste twee perioden waarin de planeet overging van een glaciale toestand, toen ijskappen grote delen van de wereld bedekten, in een interglaciale toestand, zoals die waar we nu in zitten.

Het doel van de studie, Hij zegt, was om beter te begrijpen wat bijdraagt ​​​​aan de stijging van de zeespiegel. Dit heeft onderzoekers uitgedaagd vanwege de grote hoeveelheid onzekerheid die betrokken is bij het begrijpen van de bijdragen van het smelten van de Groenlandse en Antarctische ijskappen.

"Eigenlijk, we weten alleen niet hoe snel ze gaan smelten, of de op zee gebaseerde Antarctische ijskap zal instorten, of hoe snel het zal gebeuren - of het nu 100 jaar is of 1, 000 jaar, " zegt Hij, associate scientist in het Center for Climatic Research van het Nelson Institute for Environmental Studies. "Tegen 2200, er is een mogelijkheid van 7,5 meter zeespiegelstijging als rekening wordt gehouden met de instabiliteit van de westelijke en oostelijke Antarctische ijskap."

Algemeen, de studie wees uit dat opwarming onder het oppervlak van de oceanen van de planeet een belangrijke bijdrage levert aan het smelten van de ijskap, vooral op Antarctica, waar een groot deel van de ijskap zich onder water bevindt.

Tijdens de laatste twee overgangen van glaciale naar interglaciale perioden, dat de opwarming grotendeels werd veroorzaakt door de verstoring van een proces dat bekend staat als de Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), verwant aan een oceanische transportband die warm water naar het noorden en koud water naar het zuiden voert.

Opwarming van de ondergrond, ook wel oceanische forcering genoemd, was waarschijnlijk verantwoordelijk voor de ineenstorting van de West-Antarctische ijskap tijdens de laatste interglaciale periode van de aarde die teruggaat tot 125, 000 jaar, wat leidde tot drie meter zeespiegelstijging. Algemeen, zeeën stegen tot negen meter, of bijna 30 voet, tijdens de laatste interglaciale periode.

"Ook nu, waarnemingen tonen aan dat 50 procent van het massaverlies van de Antarctische ijskap afkomstig is van ondergrondse oceaanforcering, "zegt Hij.

De studie koos voor een modelleringsaanpak om de beste schattingen te verzamelen van de planetaire invloeden die ten grondslag liggen aan het smelten van gletsjers en ijskappen, evenals aan de stijging van de zeespiegel, inclusief broeikasgasconcentraties, wereldwijde temperaturen, en ondergrondse oceaantemperaturen.

Met behulp van het Community Climate System Model versie 3 van het National Center for Atmospheric Research, het onderzoeksteam voerde simulaties uit voor meer dan 25, 000 modeljaren met behulp van omstandigheden en klimaatreconstructies die worden vermoed op basis van gegevens die over de hele wereld zijn verzameld.

Dat omvat broeikasgassen gemeten in diepe ijskernen, zeespiegelindicatoren in koralen, en grotkenmerken die speleothemen worden genoemd. De simulaties omvatten ook de positie van de planeet ten opzichte van de zon, ijskapgegevens en veranderingen in warmtetransport geassocieerd met veranderingen in AMOC.

Uit de studie bleek dat AMOC in een enkele stap werd verminderd bij de overgang van het laatste interglaciaal gedurende ongeveer 7, 000 jaar. Tijdens de overgang naar het huidige interglaciale tijdperk, het Holoceen, AMOC-reductie duurde slechts ongeveer tweederde zo lang en vond plaats in twee stappen.

Tijdens beide overgangen echter, AMOC-reductie veroorzaakte opwarming van de aarde in het hele Atlantische bekken, wat overeenkomt met de waargenomen gegevens. De vermindering resulteerde in meer zee-ijs in de Noord-Atlantische Oceaan en de vermindering van oceaanconvectie. Beide verminderen het warmteverlies van de oceaan aan het oppervlak, opwarming van de ondergrond, vergelijkbaar met de manier waarop wintersneeuw de grond eronder helpt isoleren.

"Hoewel we al lang weten dat de zeespiegel in de afgelopen warme periode is gestegen, deze studie helpt ons te identificeren waarom en hoe dat gebeurde, " zegt Andrea Dutton, studie co-auteur, hoogleraar geowetenschappen aan UW-Madison, en een huidige Fulbright-wetenschapper aan het Antarctic Research Centre in Nieuw-Zeeland. "Vooral, dit nieuwe werk wijst op het belang van de opwarming van de oceaan bij het destabiliseren van op zee gebaseerde ijskappen."

In de VS, vier op de tien mensen wonen in dichtbevolkte kustgebieden, waardoor ze kwetsbaar zijn voor de effecten van stijgende zeeën. Zeventig procent van 's werelds grootste steden ligt in de buurt van een kust.

wereldwijd, tegen 2010, zeeën waren al ongeveer 10 centimeter boven hun gemiddelde niveau in pre-industriële tijden gestegen. Volgens de National Oceanic and Atmospheric Administration, in 2014 stegen ze met een toenemend tempo van ongeveer een achtste van een inch per jaar.

Ook tegen 2014 de mondiale temperatuur was met 1 graad Celsius (1,8 graden Fahrenheit) gestegen ten opzichte van pre-industriële omstandigheden, die dezelfde hoeveelheid opwarming vertegenwoordigen die leidde tot zeespiegelstijging tijdens de laatste interglaciale periode.

"Dit is echt eng, want op papier tenminste, het laat zien dat zes tot negen meter zeespiegelstijging kan plaatsvinden met dezelfde hoeveelheid opwarming van de aarde die nu plaatsvindt, "zegt Hij.

"De Antarctische ijskap is erg gevoelig voor opwarming door de oceaan, dus als we de onzekerheid van de zeespiegelstijging vanuit Antarctica willen verminderen, moeten we controleren waar de opwarming van de aarde zal plaatsvinden, met meer ontwikkeling van ijskapmodellering, " Hij zegt. "Zeespiegelstijging is de grootste bedreiging van de opwarming van de aarde."