science >> Wetenschap >  >> Natuur

De groei van het Arctische zee-ijs in de winter vertraagt ​​de achteruitgang op de lange termijn

de ondergaande zon boven het Arctische zee-ijspakket, zoals waargenomen tijdens het Beaufort Gyre Exploration Project in oktober 2014. Credit:NASA/Alek Petty

Nieuw NASA-onderzoek heeft uitgewezen dat een toename van de snelheid waarmee het Arctische zee-ijs in de winter groeit, de achteruitgang van de Arctische zee-ijsbedekking gedeeltelijk heeft kunnen vertragen.

Aangezien de temperaturen in het noordpoolgebied twee keer zo snel zijn opgewarmd als op de rest van de planeet, de uitgestrektheid van bevroren zeewater die de Noordelijke IJszee en de aangrenzende zeeën bedekt, is de afgelopen drie decennia gekrompen en uitgedund. Het zee-ijs aan het einde van de zomer is sinds het begin van de jaren tachtig bijna gehalveerd. Een recente NASA-studie wees uit dat sinds 1958, de Arctische zee-ijsbedekking heeft gemiddeld ongeveer tweederde van zijn dikte verloren en nu bestaat 70 procent van de zee-ijskap uit seizoensijs, of ijs dat zich binnen één jaar vormt en smelt.

Maar tegelijkertijd verdwijnt het zee-ijs sneller dan ooit is waargenomen in het satellietrecord, het verdikt ook sneller in de winter. Deze toename van het groeitempo kan tientallen jaren aanhouden, een nieuwe studie geaccepteerd voor publicatie in Geofysische onderzoeksbrieven gevonden.

Dit betekent niet dat de ijslaag zich herstelt, Hoewel. Gewoon het uitstellen van de ondergang.

"Deze toename van de hoeveelheid zee-ijs die in de winter groeit, overwint niet de grote toename van het smelten die we de afgelopen decennia hebben waargenomen, " zei Alek Petty, een zee-ijswetenschapper bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, en hoofdauteur van de studie. "Algemeen, dikte neemt af. Het Arctische zee-ijs neemt nog steeds sterk af in alle seizoenen en zal naar verwachting de komende decennia verder afnemen. "

Petty en zijn team gebruikten klimaatmodellen en waarnemingen van de dikte van het zee-ijs van de CryoSat-2-satelliet van de European Space Agency om de variabiliteit van de groei van zee-ijs in het Noordpoolgebied te onderzoeken. De resultaten van het klimaatmodel waren goed te vergelijken met zowel de metingen van CryoSat-2 als de resultaten van een ander veelgebruikt Arctisch zee-ijsmodel, waardoor de auteurs vertrouwen hebben in het vermogen van het klimaatmodel om de variabiliteit van het Arctische zee-ijs vast te leggen.

"Het wereldwijde klimaatmodel lijkt goed te zijn in het vastleggen van de Arctische zee-ijstoestand en laat zien dat het grootste deel van de dikteverandering in het centrale Noordpoolgebied afkomstig is van thermodynamica, dat is, ijsvorming en smelten van ijs, hoewel rond de Arctische zee-ijsranddynamiek, dat is ijstransport, een grotere rol kunnen spelen, ' zei Petty.

Deze modelsimulaties toonden aan dat in de jaren 80, toen het Arctische zee-ijs in oktober gemiddeld 1,60 meter dik was, er zou zich in de winter ongeveer 3,3 meter extra ijs vormen. Dat groeitempo is toegenomen en zal dat in sommige regio's van het noordpoolgebied mogelijk nog tientallen jaren blijven doen; in de komende decennia, we zouden een ijspak kunnen hebben dat in oktober gemiddeld slechts ongeveer 1,30 meter dik zou zijn, maar kan in de winter tot 5 voet ijsgroei ervaren.

Het lijkt contra-intuïtief:hoe kan een verzwakkende ijslaag in de winter sneller groeien dan toen het noordpoolgebied kouder was en het ijs dikker en sterker?

"Onze bevindingen benadrukken enige veerkracht van de Arctische zee-ijsbedekking, "Zei Petty. "Als we deze negatieve feedback niet hadden, het ijs zou nog sneller afnemen dan nu het geval is. Helaas, de positieve feedbacklus van het smelten van het zomerijs en de verhoogde zonne-absorptie geassocieerd met het smelten van het zomerijs lijkt nog steeds dominant te zijn en blijft de algehele daling van het zee-ijs stimuleren."

Niettemin, de toegenomen mate van indikking van het zee-ijs in de winter heeft andere implicaties. Terwijl ijs zich vormt aan het oceaanoppervlak, het geeft veel van het zoute en dichte water vrij waaruit het is ontstaan, die zinkt en de vermenging van water in de bovenste oceaan vergroot. Hoe meer ijsvorming er plaatsvindt, hoe meer vermenging we verwachten te zien in de bovenste oceaan. Toename van deze ijsvorming en vermenging in de winter kan helpen de sterke verversing van het oppervlaktewater van de Noordelijke IJszee, die de afgelopen decennia is waargenomen als gevolg van toegenomen zomersmelting, te verminderen.

"Dit verandert het seizoensevenwicht en de verdeling van het zoutgehalte van de bovenste oceaan in het noordpoolgebied; het verandert als we zoet water hebben, wanneer we zout water hebben en hoe diep en seizoensgebonden die bovenste oceanische gemengde laag is, "Zei Petty. "En dat betekent allemaal dat lokale micro-organismen en ecosystemen zich moeten aanpassen aan deze snel veranderende omstandigheden."

Petty's projecties vonden dat, tegen het midden van de eeuw, de sterke stijgingen van de atmosferische en oceanische temperaturen zullen opwegen tegen het mechanisme dat ervoor zorgt dat ijs sneller teruggroeit, en de Arctische zee-ijsbedekking zal verder afnemen. De studie voorspelde dat de omschakeling zal plaatsvinden zodra het zee-ijs aan het begin van de winter minder dan 1,60 meter dik is, of de concentratie ervan - het percentage van een gebied dat bedekt is met zee-ijs - is minder dan 50 procent.

"Dit negatieve feedbackmechanisme dat de ijsgroei verhoogt, zal waarschijnlijk niet voldoende zijn om deze eeuw een ijsvrij Noordpoolgebied te voorkomen, ’ concludeerden Petty en zijn collega’s.