science >> Wetenschap >  >> Natuur

Met dik ijs verdwenen, Arctisch zee-ijs verandert langzamer

Kleine resten van dikker, meerjarige ijsvlotter met verdunner, seizoensgebonden ijs in de Beaufortzee op 30 september 2016. Krediet:NASA/GSFC/Alek Petty

De deken van zee-ijs van de Noordelijke IJszee is sinds 1958 veranderd van overwegend ouder, dikker ijs tot meestal jonger, dunner ijs, volgens nieuw onderzoek gepubliceerd door NASA-wetenschapper Ron Kwok van het Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië. Met zo weinig dik, oud ijs achtergelaten, de snelheid van afname van de ijsdikte is vertraagd. Nieuw ijs groeit sneller, maar is kwetsbaarder voor weer en wind, dus de ijsdikte is nu meer variabel, in plaats van gedomineerd door het effect van de opwarming van de aarde.

Kwoks onderzoek, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Brieven voor milieuonderzoek , combineerde tientallen jaren van vrijgegeven metingen van onderzeeërs van de Amerikaanse marine met recentere gegevens van vier satellieten om het 60-jarige record van veranderingen in de dikte van het Arctische zee-ijs te creëren. Hij ontdekte dat sinds 1958, Arctische ijsbedekking heeft ongeveer tweederde van zijn dikte verloren, zoals gemiddeld over het noordpoolgebied aan het einde van de zomer. Ouder ijs is in oppervlakte met bijna 800 gekrompen, 000 vierkante mijl (meer dan 2 miljoen vierkante kilometer). Vandaag, 70 procent van de ijsbedekking bestaat uit ijs dat zich binnen één jaar vormt en smelt, die wetenschappers seizoensijs noemen.

Zee-ijs van elke leeftijd is bevroren oceaanwater. Echter, aangezien zee-ijs verschillende smeltseizoenen overleeft, zijn kenmerken veranderen. Meerjarig ijs is dikker, sterker en ruwer dan seizoensijs. Het is veel minder zout dan seizoensijs; Arctische ontdekkingsreizigers gebruikten het als drinkwater. Satellietsensoren nemen genoeg van deze verschillen waar dat wetenschappers ruimtegegevens kunnen gebruiken om onderscheid te maken tussen de twee soorten ijs.

Dunner, zwakker seizoensijs is van nature kwetsbaarder voor het weer dan dik, meerjarig ijs. Het kan gemakkelijker door de wind worden geduwd, zoals gebeurde in de zomer van 2013. Gedurende die tijd, heersende winden stapelden het ijs op tegen de kusten, waardoor de ijslaag maandenlang dikker werd.

Werkend vanuit een combinatie van satellietrecords en vrijgegeven onderzeese sonargegevens, NASA-wetenschappers hebben een 60-jarig record van de dikte van het Arctische zee-ijs geconstrueerd. Direct, Arctisch zee-ijs is het jongste en dunste sinds we begonnen met het bijhouden van gegevens. Meer dan 70 procent van het Arctische zee-ijs is nu seizoensgebonden, wat betekent dat het groeit in de winter en smelt in de zomer, maar duurt niet van jaar tot jaar. Dit seizoensijs smelt sneller en breekt makkelijker af, waardoor het veel gevoeliger is voor wind en atmosferische omstandigheden. Krediet:NASA

De kwetsbaarheid van het ijs kan ook worden aangetoond door de toegenomen variatie in dikte en omvang van het Arctische zee-ijs van jaar tot jaar in het afgelopen decennium. Vroeger, zee-ijs smolt zelden in de Noordelijke IJszee. Elk jaar, een meerjarig ijs stroomde uit de oceaan in de Oost-Groenlandse Zee en smolt daar, en wat ijs groeide dik genoeg om het smeltseizoen te overleven en meerjarig ijs te worden. Aangezien de luchttemperaturen in de poolgebieden de afgelopen decennia zijn opgewarmd, echter, grote hoeveelheden meerjarig ijs smelten nu in de Noordelijke IJszee zelf. Veel minder seizoensijs wordt nu dik genoeg in de winter om de zomer te overleven. Als resultaat, niet alleen is er over het algemeen minder ijs, maar de verhoudingen van meerjarig ijs tot seizoensijs zijn ook veranderd in het voordeel van het jonge ijs.

Seizoensijs groeit nu in de winter tot een diepte van ongeveer twee meter, en het meeste smelt in de zomer. Dat basispatroon zal zich waarschijnlijk voortzetten, zei Kwok. "De dikte en dekking in het noordpoolgebied worden nu gedomineerd door de groei, smelten en vervorming van seizoensgebonden ijs."

De toename van seizoensijs betekent ook dat recordbrekende veranderingen in de ijsbedekking, zoals die van de jaren negentig en 2000 waarschijnlijk minder vaak voorkomen, merkte Kwok op. In feite, er is sinds 2012 geen nieuw record zee-ijsminimum geweest ondanks jarenlang warm weer in het noordpoolgebied. "We hebben zoveel van het dikke ijs verloren dat veranderingen in dikte langzamer zullen zijn vanwege het verschillende gedrag van dit ijstype, ' zei Kwok.

Kwok gebruikte gegevens van onderzeeërsonars van de Amerikaanse marine van 1958 tot 2000; satelliethoogtemeters op NASA's ICESat en de Europese CryoSat-2, die zich uitstrekken van 2003 tot 2018; en scatterometermetingen van NASA's QuikSCAT en de Europese ASCAT van 1999 tot 2017.