In de tweede helft van deze eeuw, stijgende luchttemperaturen boven de Weddellzee kunnen een zelfversterkende smeltwaterfeedbackcyclus veroorzaken onder de Filchner-Ronne-ijsplaat, uiteindelijk waardoor de op een na grootste ijsplaat in Antarctica dramatisch krimpt. Klimaatonderzoekers van het Alfred Wegener Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) deden deze voorspelling onlangs in een nieuwe studie, die te vinden is in het laatste nummer van de Tijdschrift voor Klimaat , vandaag vrijgelaten. In de studie, de onderzoekers gebruiken een ijs-oceaanmodel gemaakt in Bremerhaven om de oceanografische en fysieke processen te ontcijferen die zouden kunnen leiden tot een onomkeerbare instroom van warm water onder de ijsplaat - een ontwikkeling die al is waargenomen in de Amundsenzee.

Als het gaat om het lot van de grote Antarctische ijsplaten, het zee-ijs eromheen is van centraal belang. Bijvoorbeeld, in de zuidelijke Weddellzee vormt zich tijdens de herfst- en wintermaanden zoveel zee-ijs dat de hoeveelheid zout die daarbij vrijkomt het water rond en onder de 450 doet draaien, 000 km2 Filchner-Ronne Ice Shelf in een enorme beschermende schede. Tot dusver, deze barrière van extreem zout water, met een gemiddelde temperatuur van ca. min 2 graden Celsius, heeft de plank beschermd tegen de instroom van watermassa's die 0,8 graden warm zijn, die de Weddell Gyre langs de rand van het continentaal plat transporteert (zie afbeelding).

Nieuwe simulaties van klimaatonderzoekers van het AWI geven nu aan dat deze koudwaterbarrière in de loop van de komende decennia definitief verloren kan gaan. De reden:stijgende luchttemperaturen boven de Weddellzee, waardoor er minder zee-ijs kan ontstaan. "De eerste tekenen van deze trend zien we vandaag al. Allereerst er vormt zich minder zee-ijs in de regio, en ten tweede, oceanografische opnamen van het breken van het continentaal plat bevestigen dat de warme watermassa's al in pulsen steeds dichter en dichter bij de ijsplaat komen, " zegt dr. Hartmut Hellmer, een oceanograaf bij de AWI en eerste auteur van de studie.

Deze relatief kleinschalige veranderingen kunnen het begin markeren van een fundamentele en onherroepelijke transformatie in de zuidelijke Weddellzee. De onderzoekers verwachten dat de effecten in 2070 merkbaar zullen zijn. "Onze simulaties laten zien dat er geen weg meer terug is zodra de warme watermassa's hun weg vinden onder de ijsplaat, omdat hun hitte het smelten aan de basis zal versnellen. Beurtelings, het resulterende smeltwater zal een intensievere kanteling veroorzaken, die nog meer warm water uit de Weddell Gyre onder het ijs zal zuigen. Als zodanig, volgens onze berekeningen, de hoop dat de oceaan op een dag zonder warmte komt te zitten, zal op de lange termijn niet uitkomen, ’ legt Heller uit.

Als gevolg van het dramatische smelten aan de onderkant, de aardingslijn van de plank zal verder naar het zuiden verschuiven en het ijs zal geleidelijk het directe contact met de zeebodem verliezen. Daten, wrijvingscontact met de zeebodem heeft geholpen om de ijsstroom te vertragen. Zodra deze natuurlijke rem weg is, de afvoer van ijs van de Antarctische ijskap zal versnellen. "De smeltwaterfeedbackcyclus onder de ijsplaat zal alleen vertragen als de plaat is ingestort, of er stroomt geen gletsjerijs meer van het binnenland binnen om zijn plaats in te nemen. We hebben het dus over processen die zich over meerdere eeuwen zullen voortzetten, ", zegt co-auteur en AWI-modelontwerper Dr. Ralph Timmermann.

De voorspellingen van de onderzoekers zijn gebaseerd op het BRIOS-model (Bremerhaven Regional Ice-Ocean Simulations) van AWI, een gekoppeld ijs-oceaanmodel dat het team dwong met atmosferische gegevens uit het SRES-A1B klimaatscenario, gemaakt in het Britse Met Office Hadley Centre in Exeter. De dataset bevat b.v. informatie over de toekomstige ontwikkeling van winden en temperaturen op Antarctica, en is gebaseerd op de veronderstelling dat de kooldioxideconcentratie in de atmosfeer tegen het jaar 2100 700 delen per miljoen zal bereiken. ons model maakte gebruik van klimaatgegevens die vergelijkbaar zijn met het huidige business-as-usual-scenario van het IPCC (Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering). De resultaten laten duidelijk zien dat zelfs het beperken van de opwarming van de aarde tot twee graden Celsius niet genoeg zal zijn om de Filchner-Ronne-ijsplaat te redden, ", zegt co-auteur en AWI-onderzoeker dr. Frank Kauker.

In aanvulling, de auteurs geloven dat de voorspelde veranderingen in de Weddellzee een nieuw perspectief bieden op de huidige ontwikkelingen in de Amundsenzee. Zoals Hartmut Hellmer uitlegt, "Als het gaat om de Amundsenzee, waar warm water het continentaal plat al heeft bereikt en zelfs de aardingslijn van sommige ijsplaten, we kunnen gerust stellen dat deze instroom van warmte niet te stoppen is; de klimaatverandering heeft al plaatsgevonden. Met andere woorden, het massaverlies van de West-Antarctische ijskap zal toenemen - net zoals de modellen voorspellen."

Om de voorspelde instroom van warm water onder de Filchner-Ronne Ice Shelf te meten, in de afgelopen twee Antarctische zomers hebben wetenschappers van het Alfred Wegener Institute en de British Antarctic Survey op zeven locaties door het ijs geboord om oceanografische opnameapparatuur eronder in te zetten. Dankzij hun inspanningen, elke nacht verse gegevens over de watertemperatuur, zoutgehalte, stroomsnelheid en stroomrichting worden via satelliet doorgegeven aan de AWI-faciliteiten in Bremerhaven. "Echter, het enkele jaren zal duren voordat we deze laatste gegevens kunnen gebruiken om de wijzigingen betrouwbaar te documenteren, ', zegt Heller.