De zee-ijsbedekking op Antarctica is eind 2016 snel gekrompen tot een laagterecord en is ver onder het gemiddelde gebleven. Maar wat zit er sindsdien achter deze dramatische smeltende en lage ijsbedekking?

Onze twee artikelen die eerder deze maand zijn gepubliceerd, suggereren dat een combinatie van natuurlijke variabiliteit in de atmosfeer en de oceaan de oorzaak was, hoewel door de mens veroorzaakte klimaatverandering ook een rol kan spelen.

Wat gebeurde er met het Antarctische zee-ijs in 2016?

Antarctisch zee-ijs is bevroren zeewater, meestal minder dan een paar meter dik. Het verschilt van ijsplaten, die zijn gevormd door gletsjers, drijven in de zee, en zijn tot een kilometer dik.

De zee-ijsbedekking op Antarctica is cruciaal voor het mondiale klimaat en mariene ecosystemen en satellieten houden het sinds eind jaren zeventig in de gaten. In tegenstelling tot het Noordpoolgebied, het zee-ijs rond Antarctica was langzaam aan het uitzetten (zie onderstaande figuur).

Echter, eind 2016 smolt het Antarctische zee-ijs dramatisch en snel en bereikte een laagterecord. Dit wekte de interesse van klimaatwetenschappers omdat zulke grote, onverwachte en snelle veranderingen zijn zeldzaam. De zee-ijsbedekking is nu nog steeds ver onder het gemiddelde.

We wilden weten wat de oorzaak was van deze ongekende achteruitgang van het Antarctische zee-ijs en welke veranderingen in het systeem die achteruitgang hebben ondersteund. We wilden ook weten of dit een tijdelijke verschuiving was of het begin van een daling op langere termijn, zoals voorspeld door klimaatmodellen. Eindelijk, we wilden weten of door de mens veroorzaakte klimaatverandering heeft bijgedragen aan deze laagterecords.

Op jacht naar aanwijzingen

De zee-ijsbedekking rond Antarctica varieert sterk van jaar tot decennium. In feite, Antarctische zee-ijsbedekking had pas in 2014 een recordhoogte bereikt.

Dat leverde een aanwijzing op. Omdat de zee-ijsbedekking van jaar tot jaar en van decennium tot decennium zo varieert, dit kan het smelten van zee-ijs op langere termijn maskeren als gevolg van antropogene opwarming.

De volgende aanwijzing was in records die ver van Antarctica waren verbroken. In het voorjaar van 2016 waren de zeeoppervlaktetemperaturen en de regenval in de tropische oostelijke Indische Oceaan recordhoogten. Dit ging gepaard met een sterk negatieve Dipole-gebeurtenis in de Indische Oceaan (IOD), die warmere wateren naar het noordwesten van Australië bracht.

Terwijl IOD-gebeurtenissen de regenval in het zuidoosten van Australië beïnvloeden, we ontdekten (met behulp van zowel statistische analyse als klimaatmodelexperimenten) dat het een patroon in de wind boven de Zuidelijke Oceaan bevorderde dat bijzonder bevorderlijk was voor afnemend zee-ijs.

Deze oppervlaktewinden die uit het noorden waaien, duwden niet alleen het zee-ijs terug naar het Antarctische continent, ze waren ook warmer, helpen om het zee-ijs te smelten.

Deze noordelijke winden kwamen bijna perfect overeen met de belangrijkste regio's waar het zee-ijs afnam.

Hoewel eerdere studies dit windpatroon hadden gekoppeld aan de afname van het zee-ijs, onze studies zijn de eerste die pleiten voor de dominante rol van de tropische oostelijke Indische Oceaan bij het aandrijven ervan.

Maar dit was niet de enige factor.

Later in 2016 verzwakten de typische westenwinden die Antarctica omringen tot recorddieptes. Hierdoor warmde het oceaanoppervlak op, het bevorderen van minder zee-ijsbedekking.

De zwakkere wind begon aan de bovenkant van de atmosfeer boven Antarctica, in het gebied dat bekend staat als de stratosferische polaire vortex. We denken dat dit opeenvolgende optreden van tropische en vervolgens stratosferische invloeden heeft bijgedragen aan de recorddalingen in 2016.

Bij elkaar genomen, het bewijs dat we presenteren ondersteunt het idee dat de snelle afname van het zee-ijs op Antarctica eind 2016 grotendeels te wijten was aan natuurlijke klimaatvariabiliteit.

De huidige staat van het Antarctische zee-ijs

Vanaf dat moment, zee-ijs is grotendeels ver onder het gemiddelde gebleven in verband met de warmere temperaturen van de bovenste oceaan rond Antarctica.

We beweren dat deze het product zijn van sterkere dan normale westenwinden in de afgelopen 15 jaar of zo rond Antarctica, weer verdreven uit de tropen. Deze sterkere westenwinden veroorzaakten een reactie in de oceaan, met warmer ondergronds water dat in de loop van de tijd naar de oppervlakte beweegt.

De combinatie van recordtemperaturen van het tropische zeeoppervlak en verzwakte westenwinden in 2016 verwarmde de gehele bovenste 600 meter water in de meeste regio's van de Zuidelijke Oceaan rond Antarctica. Deze warmere oceaantemperaturen hebben de verminderde hoeveelheid zee-ijs in stand gehouden.

De omvang van het Antarctische zee-ijs kent een recordlaagte start van het nieuwe jaar. Het suggereert dat de aanvankelijke snelle daling die eind 2016 werd waargenomen, geen geïsoleerde gebeurtenis was en, in combinatie met de decennialange opwarming van de bovenste Zuidelijke Oceaan, enige tijd een verminderde omvang van het zee-ijs zou kunnen betekenen.

We betogen dat wat we tot nu toe zien kan worden begrepen in termen van natuurlijke variabiliteit bovenop een langdurig door de mens veroorzaakt opwarmingssignaal.

Dit komt omdat de neerslag- en oceaantemperatuurrecords in de tropische oostelijke Indische Oceaan die hebben geleid tot de eerste afname van het zee-ijs in 2016 waarschijnlijk een bijdrage leveren aan de klimaatverandering.

Deze opwarming en het herstel van het ozongat in Antarctica kunnen de komende decennia ook van invloed zijn op de windpatronen aan de oppervlakte.

Dergelijke veranderingen zouden de effecten van klimaatverandering kunnen veroorzaken die zich in het Antarctische gebied beginnen te manifesteren. Het beperkte gegevensbestand en de grote variabiliteit geven echter aan dat het nog te vroeg is om te zeggen.

We willen de rol van onze co-auteurs S Abhik erkennen, Cecilia M Bitz, Christine TY Chung, Alice DuVivier, Harry H Hendon, Marika M Holland, Eun-Pa Lim, Lu Anne Thompson, Peter van Rensch en Dongxia Yang hebben bijgedragen aan het onderzoek dat in dit artikel wordt besproken.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.