Een nieuwe studie gepubliceerd op 8 januari in het tijdschrift Natuur Geowetenschappen onthult dat sterke El Nino-gebeurtenissen aanzienlijk ijsverlies kunnen veroorzaken in sommige Antarctische ijsplaten, terwijl het tegenovergestelde kan gebeuren tijdens sterke La Nina-gebeurtenissen.

El Niño en La Niña zijn twee verschillende fasen van de El Niño/Zuidelijke Oscillatie (ENSO), een natuurlijk voorkomend fenomeen dat wordt gekenmerkt door hoe de watertemperaturen in de tropische Stille Oceaan periodiek schommelen tussen warmer dan gemiddeld tijdens El Niños en koeler tijdens La Niñas.

Het onderzoek, gefinancierd door NASA en de NASA Earth and Space Science Fellowship, biedt nieuwe inzichten in hoe Antarctische ijsplaten reageren op variabiliteit in de mondiale oceaan- en atmosferische omstandigheden.

De studie werd geleid door Fernando Paolo terwijl hij een doctoraatsstudent en postdoc was bij Scripps Institution of Oceanography aan de University of California San Diego. Paolo is nu een postdoctoraal onderzoeker bij NASA's Jet Propulsion Laboratory. Paolo en zijn collega's, waaronder Scripps-glacioloog Helen Fricker, ontdekte dat een sterke El Niño-gebeurtenis ervoor zorgt dat ijsplaten in de Amundsenzee-sector van West-Antarctica aan de oppervlakte massa winnen en tegelijkertijd van onderaf smelten, ze verliezen tot vijf keer meer ijs door basaal smelten dan door meer sneeuwval. De studie maakte gebruik van satellietwaarnemingen van de hoogte van de ijsplaten van 1994 tot 2017.

"We hebben voor het eerst het effect van El Niño/Zuidelijke Oscillatie op de West-Antarctische ijsplaten beschreven, " zei Paolo. "Er zijn enkele geïdealiseerde onderzoeken geweest met modellen, en zelfs enkele indirecte waarnemingen van de ijsplaten, wat suggereert dat El Niño sommige van deze planken aanzienlijk zou kunnen beïnvloeden, maar we hadden geen echte ijsplaatwaarnemingen. Nu hebben we een record van 23 jaar aan satellietgegevens over de West-Antarctische ijsplaten gepresenteerd, niet alleen bevestigend dat ENSO hen jaarlijks beïnvloedt, maar ook laten zien hoe."

De tegengestelde effecten van El Niño op ijsplaten - massa toevoegen door sneeuwval maar wegnemen door basale smelt - waren aanvankelijk moeilijk te ontwarren uit de satellietgegevens. "De satellieten meten de hoogte van de ijsplaten, niet de massa, en wat we eerst zagen, is dat tijdens sterke El Niños de hoogte van de ijsplaten zelfs toenam, " zei Paolo. "Ik verwachtte een algehele afname in lengte als gevolg van massaverlies, maar het blijkt dat de hoogte toeneemt."

Na verdere analyse van de gegevens, de wetenschappers ontdekten dat hoewel een sterke El Niño de windpatronen in West-Antarctica verandert op een manier die de stroming van warm oceaanwater naar de ijsplaten bevordert om het smelten van onderaf te vergroten, het verhoogt ook de sneeuwval, vooral langs de sector van de Amundsenzee. Het team moest vervolgens de bijdrage van de twee effecten bepalen. Voegt de atmosfeer meer massa toe dan de oceaan wegneemt of is het andersom?

"We kwamen erachter dat de oceaan uiteindelijk wint in termen van massa. Veranderingen in massa, in plaats van hoogte, bepalen hoe de ijsplaten en bijbehorende gletsjers in de oceaan stromen, " zei Paolo. Terwijl het massaverlies door basaal smelten groter is dan de massawinst door sneeuwval tijdens sterke El Niño-evenementen, het tegenovergestelde lijkt waar te zijn tijdens La Niña-evenementen.

Gedurende de gehele observatieperiode van 23 jaar, de ijsplaten in de Amundsenzee-sector van Antarctica werden met 20 centimeter (8 inch) per jaar kleiner, voor een totaal van 5 meter (16 voet), voornamelijk als gevolg van het smelten van de oceaan. De intense El Nino van 1997-98 verhoogde de hoogte van deze ijsplaten met meer dan 25 centimeter (10 inch). Echter, de veel lichtere sneeuw bevat veel minder water dan vast ijs. Toen de onderzoekers rekening hielden met de sneeuwdichtheid, ze ontdekten dat ijsplaten ongeveer vijf keer meer ijs verloren door het smelten van de onderzeeër dan ze kregen door nieuwe sneeuwlaag aan de oppervlakte.

"Veel mensen kijken naar deze gegevens op de ijsplaat en passen een rechte lijn op de gegevens, maar we kijken naar alle kronkels die in die lineaire pasvorm passen, en proberen de processen die ze veroorzaken te begrijpen, " zei Fricker, wie was Paolo's PhD-adviseur op het moment dat de studie werd bedacht. "Deze langere satellietrecords stellen ons in staat om processen te bestuderen die veranderingen in de ijsplaten veroorzaken, het verbeteren van ons begrip over hoe het geaarde ijs zal veranderen, ' zei Fricker.

"De reactie van de ijsplaat op de klimaatvariabiliteit van ENSO kan worden gebruikt als een gids voor hoe veranderingen in het mondiale klimaat op langere termijn de ijsplaten rond Antarctica kunnen beïnvloeden, " zei co-auteur Laurie Padman, een oceanograaf bij Earth &Space Research, een non-profit onderzoeksbedrijf gevestigd in Seattle. "Met de nieuwe dataset kunnen we controleren of onze oceaanmodellen de veranderingen in de stroming van warm water onder ijsplaten correct kunnen weergeven. " hij voegde toe.

Het smelten van de ijsplaten heeft geen directe invloed op de zeespiegelstijging, omdat ze al zweven. Wat van belang is voor de zeespiegelstijging is de toevoeging van ijs van het land aan de oceaan, het zijn echter de ijsplaten die de stroom van geaard ijs naar de oceaan tegenhouden.

Begrijpen wat de veranderingen in de ijsplaten veroorzaakt "zet ons een beetje dichter bij het weten wat er gaat gebeuren met het geaarde ijs, wat uiteindelijk de zeespiegelstijging zal beïnvloeden, "Zei Fricker. "De heilige graal van al dit werk is het verbeteren van de projecties van de zeespiegelstijging, " voegde ze eraan toe.