De enorme uitgestrektheid van Antarctica is een regio van de wereld die bijzonder kwetsbaar is voor klimaatverandering, waar ijsverlies het potentieel heeft om de zeespiegel aanzienlijk te verhogen.

Nutsvoorzieningen, voor mogelijk de eerste keer in 7, 000 jaar, een fenomeen dat bekend staat als "opwelling" (de opwaartse stroming van warmer oceaanwater naar de oppervlakte), wordt verondersteld de recente instorting van de ijsplaat rond het continent te hebben veroorzaakt - en de daarmee samenhangende glaciale uitdunning.

IJsplaten die op water drijven zijn de oceanische uitbreiding van landgletsjers en ijskappen, en het primaire gebied voor ijsverlies. Als deze planken uit elkaar vallen, de stroom continentaal ijs dat achter hen wordt gehouden, versnelt.

De oceaan rond Antarctica is extreem koud, maar water van meer dan 300 meter diep, Circumpolair diep water (CDW), ligt ongeveer 3⁰C boven het smeltpunt van ijs. Normaal gesproken, het zeer koude water erboven houdt dit uit de buurt van ijsplaten. Maar in sommige gebieden CDW stroomt over op het ondiepe Antarctische continentale plat, waardoor het ijs dunner wordt.

Het dunner worden van de ijsplaten is de afgelopen decennia versneld, maar het beeld is niet overal hetzelfde. Terwijl het oosten van Antarctica een bescheiden toename in ijsdikte heeft laten zien, het westen heeft dit overtroffen met aanzienlijk ijsverlies - tot 18% in kwetsbare gebieden zoals de Amundsen- en Bellingshausenzee.

Het patroon van ijsverlies en andere waarnemingen geven aan dat warmer water dat onder deze ijsplaten opwelt, dit veroorzaakt. Maar wat heeft deze opwelling veroorzaakt? Heeft het te maken met menselijke activiteit? En hoe bezorgd moeten we zijn?

Twee teams onder leiding van wetenschappers van de British Antarctic Survey, met beide heb ik gewerkt, om deze precieze vragen aan te pakken door zich te concentreren op twee kwetsbare gebieden. Een site is in Pine Island Bay, in de Amundsenzee, en de andere is in Marguerite Bay, in de Bellingshausenzee.

De doelstellingen van de onderzoeken zijn vergelijkbaar:het monitoren van de mate van opwelling van warm water op het continentaal plat in de afgelopen 10, 000 jaar, om te begrijpen wanneer dit voor het laatst is gebeurd en wat de impact was.

Dit omvat het verzamelen en bemonsteren van "kernen" van sediment tot 10 meter lang vanaf de zeebodem op diepten tot 900 meter. Het verkrijgen van geschikte kernen is vooral een uitdaging op deze afgelegen locaties, waar glaciale dynamiek het sediment vaak verstoort.

Kernbewijs

Veel van het bewijs voor oceanografie in het verleden is afkomstig van kleine schelpen van amoeboïde organismen die foraminiferen worden genoemd. Een enorme verscheidenheid aan soorten koloniseert habitats op de zeebodem en vormt een groot deel van het verzamelde sediment. Er kunnen honderden schelpen in slechts één gram sediment zitten.

Forams zijn uiterst waardevol, omdat hun schelpen zijn gemaakt van calciumcarbonaat dat is neergeslagen uit het oceaanwater waarin ze leefden. Door deze schelpen te onderzoeken, kunnen we de chemie van oceaanwater reconstrueren.

Er werden twee geochemische tracers gebruikt voor warme CDW in Pine Island Bay - het aandeel koolstofisotopen, en de magnesium-tot-calciumverhouding die wordt geregeld door de watertemperatuur. Beide toonden aan dat CDW als laatste op de binnenste plank stond boven de 7, 500 jaar geleden.

In Margrietbaai, schelpen van een andere planktongroep, diatomeeën genaamd, werden ook geanalyseerd. Deze geven een indicatie van de productiviteit in het verleden en de temperatuur van het zeeoppervlak. Ze toonden aan dat CDW hier meer dan 7 hardnekkig op de plank lag, 000 jaar geleden, en sindsdien sporadisch.

veelzeggend, de versterkte opwelling van warm CDW op beide locaties had een negatieve invloed op de lokale hoeveelheid ijs.

Winden van verandering

Beide studies suggereren dat de oorzaak van de CDW-opwelling vóór 7, 000 jaar geleden was een meer zuidelijke ligging van het zuidelijk halfrond westenwinden (SHWW). Men denkt dat deze winden de circulatie van het warmere diepe water stimuleren. Een recente verschuiving in de positie van de SHWW naar de polen zou de oorzaak kunnen zijn van een grotere CDW-opwelling in Pine Island Bay sinds de jaren 1940.

Dit samenvallen van timing met het begin van de industrialisatie laat zien dat het mogelijk is dat door de mens gemaakte broeikasgassen, waarvan gedacht wordt dat het de opwarming van de aarde veroorzaakt, invloed hebben op de stand van de wind, de toename van warm water dat het oppervlak bereikt, en uiteindelijk het smelten van meer ijs op Antarctica.

Ongeacht de oorzaken van eerdere veranderingen in SHWW-posities, het verband tussen wind en opwelling van de oceaan is reden tot bezorgdheid, aangezien de toekomstige verwachte opwarming van de aarde de SHWW-gordels kan verschuiven en verdere opwelling en smelten kan bevorderen. Er is nu meer onderzoek nodig om het verband tussen CDW en het klimaat in het verleden volledig te begrijpen, en om de sterkte van opwelling sinds de jaren 1940 te schatten in vergelijking met opwelling vóór 7, 000 jaar geleden. Maar het opkomende beeld is een van de potentieel verhoogde kwetsbaarheid van West-Antarctische ijskappen, en mogelijke toekomstige zeespiegelstijging.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.