Elke maart, gletsjer "kijkers" gaan de lucht in om sneeuw en ijs te fotograferen die zich vastklampen aan hoge toppen langs de lengte van de Zuidelijke Alpen van Nieuw-Zeeland.

Deze vlucht moet plaatsvinden op wolkenvrije en windstille dagen aan het einde van de zomer voordat nieuwe sneeuw de gletsjers wit kleurt, waardoor hun oppervlaktekenmerken worden verdoezeld.

Zomer van records

De zomer van 2017-18 was de warmste ooit in Nieuw-Zeeland en de Tasmanzee kreeg te maken met een hittegolf op zee. met temperaturen tot zes graden boven normaal gedurende enkele weken.

Het verlies van seizoensgebonden sneeuwbedekking en ouder ijs tijdens deze extreme zomer brengt de kwestie van door de mens veroorzaakte klimaatverandering scherp in beeld. De jaarlijkse vluchten vinden al vier decennia plaats en de gegevens over de sneeuwgrens aan het einde van de zomer leveren cruciaal bewijs.

Het verdwijnen van sneeuw en ijs voor sommige gletsjers in Nieuw-Zeeland is duidelijk en onomkeerbaar, tenminste binnen ons leven. Veel gletsjers die we nu onderzoeken, zullen de komende decennia gewoon verdwijnen.

Gletsjers zijn een prachtig deel van het landschap van Nieuw-Zeeland, en belangrijk voor het toerisme, maar ze zijn misschien niet zo prominent in de toekomst. Deze opgeslagen component van de zoetwatervoorraad levert een bijdrage aan rivieren die worden gebruikt voor recreatie en irrigatie van landbouwgrond.

Smeltwater dat van gletsjers rond Aoraki/Mt Cook in het Mackenzie Basin stroomt, voedt belangrijke nationale waterkrachtcentrales. Seizoensgebonden smeltwater van gletsjers kan de gevolgen van droogte in de zomer gedeeltelijk verzachten. Deze buffercapaciteit kan belangrijker worden als de oostkant van de Nieuw-Zeelandse bergen droger wordt in een veranderend klimaat.

Baanbrekende gletsjermonitoring

Toen Trevor Chinn de 3 van Nieuw-Zeeland begon te bestuderen, 000 gletsjers in de jaren zestig, hij realiseerde zich dat het onmogelijk was om ze allemaal te controleren. Hij zocht naar kosteneffectieve manieren om zoveel mogelijk te leren. Dit resulteerde in uitgebreide gletsjerkartering en nieuwe sneeuw- en ijswaarnemingen toen soortgelijk werk elders aan het uitsterven was. In kaart brengen van alle gletsjers ter wereld - bijna 198, 000 in totaal - werd pas in 2012 voltooid toch had Trevor het ijs van Nieuw-Zeeland 30 jaar eerder al in kaart gebracht.

In aanvulling, hij wilde begrijpen hoe sneeuw en ijs van jaar tot jaar veranderden. Trevor besloot om jaarlijkse gletsjerfotografische vluchten te maken, op zoek naar de sneeuwgrenzen aan het einde van de zomer - een kenmerk ongeveer halverwege tussen het eindpunt en de top van een gletsjer waar harde, blauw, gespleten gletsjerijs maakt meestal plaats voor de sneeuw van de vorige winter. De hoogte van deze overgang is een indicator van de jaarlijkse gezondheid van een gletsjer.

Het was een visionaire benadering die een krachtig en uniek archief opleverde van klimaatvariabiliteit en -verandering in een afgelegen regio in de Stille Zuidzee, ver verwijderd van bekende Europese en Noord-Amerikaanse gletsjers. Maar wat toen verborgen was, was dat de gletsjers in Nieuw-Zeeland op het punt stonden significante veranderingen te ondergaan.

Trevor Chinn nam deel aan de vlucht van deze zomer en zei:"Dit jaar is het ergste dat we ooit hebben gezien. Er was zoveel smelt tijdens de zomer dat meer dan de helft van de gletsjers alle sneeuw heeft verloren die ze afgelopen winter hadden gewonnen, plus wat van de winter ervoor, en overal steken stenen uit. De melt-back is fenomenaal."

Nieuwe inzichten uit oude waarnemingen

Het fotoarchief van de sneeuwgrens aan het einde van de zomer in de Zuidelijke Alpen, geproduceerd door het National Institute of Water and Atmospheric Research, is een opmerkelijk langetermijnrecord. Onze collega's Lauren Vargo en Huw Horgan leiden de inspanningen om deze bron met fotogrammetrie te benutten om nauwkeurige (meterschaal) driedimensionale modellen van gletsjerveranderingen sinds 1978 te leveren, direct voortbouwend op het werk van Trevor Chinn.

Gletsjers reageren op natuurlijke variabiliteit en door de mens veroorzaakte veranderingen, en we vermoeden dat dit laatste dominanter is geworden voor onze regio. In de jaren tachtig en negentig, terwijl gletsjers zich grotendeels terugtrokken in andere delen van de wereld, velen in Nieuw-Zeeland rukten op. Ons recente onderzoek toont aan dat deze anomalie werd veroorzaakt door verschillende geconcentreerde koudere dan gemiddelde periodes, met de luchttemperatuur in de zuidelijke Alpen gekoppeld aan de Tasmanzee-temperaturen direct tegen de wind in.

De situatie veranderde na het begin van de jaren 2000, en we hebben gepostuleerd of er vaker hoge sneeuwlijnen en een versneld ijsverlies zouden optreden. Sinds 2010, meerdere hoge sneeuwgrens jaren zijn waargenomen. In 2011, de iconische Fox Glacier (Te Moeka o Tuawe) en Franz Josef Glacier (Kā Roimata o Hine Hukatere) begonnen een dramatische terugtocht - waarbij ze alle grond verloren die ze in de jaren negentig en meer hadden herwonnen.

Vooruitkijken door naar het verleden te kijken

Hoe de gletsjers van Nieuw-Zeeland zullen reageren op door de mens veroorzaakte klimaatverandering is een belangrijke vraag, maar het antwoord is ingewikkeld. Een recente studie suggereert dat door de mens veroorzaakte klimaatopwarming sinds ongeveer 1990 de grootste factor is geweest die de wereldwijde gletsjerdaling veroorzaakte. Voor Nieuw-Zeeland, die aanzienlijk wordt beïnvloed door regionale variabiliteit van de omringende oceanen en atmosfeer, het beeld is minder duidelijk.

Om te beoordelen hoe door de mens veroorzaakte klimaatinvloeden en natuurlijke variabiliteit de gletsjers in Nieuw-Zeeland beïnvloeden, is het gebruik van klimaatmodellen vereist, sneeuwgrenswaarnemingen en andere datasets. Ons onderzoeksteam, met steun van internationale collega's, doen precies dat om te zien hoe het ijs van de Zuidelijke Alpen zal reageren op een reeks toekomstige scenario's.

Door door te gaan met het maken van foto's van de sneeuwgrens, kunnen we kantelpunten en waarschuwingssignalen voor onze watervoorraden beter identificeren - en daardoor Nieuw-Zeeland beter voorbereiden op een onzekere toekomst.