Het is moeilijk om het Noordpoolgebied voor te stellen zonder zee-ijs.

Maar volgens een nieuwe studie van klimaatwetenschappers van de UCLA, door de mens veroorzaakte klimaatverandering ligt op schema om de Noordelijke IJszee een deel van elk jaar functioneel ijsvrij te maken, ergens tussen 2044 en 2067.

Zolang er mensen op aarde zijn, de planeet heeft een grote kap van zee-ijs gehad bij de poolcirkel die elke winter uitzet en elke zomer samentrekt. De wetenschap dat het zee-ijs aan het afnemen is, is niet nieuw:satellietwaarnemingen tonen aan dat sinds 1979, de hoeveelheid zee-ijs in het noordpoolgebied in september - de maand waarin er het minste zee-ijs is, voordat het water weer begint te bevriezen, is met 13 procent per decennium afgenomen.

Wetenschappers proberen al tientallen jaren de toekomst van Arctisch zee-ijs te voorspellen, gebaseerd op een reeks wereldwijde klimaatmodellen die simuleren hoe het klimaatsysteem zal reageren op alle koolstofdioxide die de atmosfeer binnenkomt. Maar de voorspellingen van de modellen zijn het grotendeels oneens. Onder de huidige generatie modellen, sommige tonen al in 2026 ijsvrije septembers; anderen suggereren dat het fenomeen pas in 2132 zal beginnen.

De UCLA-studie, die werd gepubliceerd in Natuur Klimaatverandering , richt de voorspellingen op een periode van 25 jaar.

De hoofdauteur van de studie is Chad Thackeray, een assistent-onderzoeker bij het UCLA Institute of the Environment and Sustainability's Centre for Climate Science. Hij zei dat een van de redenen waarom voorspellingen over zee-ijsverlies zo uiteenlopen, is dat ze verschillen in hoe ze een proces beschouwen dat zee-ijs-albedo-feedback wordt genoemd, die optreedt wanneer een stuk zee-ijs volledig smelt, het blootleggen van een zeewateroppervlak dat donkerder is en meer zonlicht absorbeert dan ijs zou hebben. Die verandering in de weerkaatsing van zonlicht op het oppervlak, of albedo, veroorzaakt meer lokale opwarming, wat op zijn beurt leidt tot verdere ijssmelting.

De cyclus verergert de opwarming - een van de redenen waarom het noordpoolgebied twee keer zo snel opwarmt als de rest van de wereld.

Voor hun studie Thackeray en co-auteur Alex Hall, een UCLA hoogleraar atmosferische en oceanische wetenschappen, uiteengezet om te bepalen welke modellen het meest realistisch zijn in hoe ze de effecten van zee-ijs albedo-feedback wegen, waarvan ze dachten dat het hen zou leiden tot de meest realistische projecties voor het verlies van zee-ijs.

Gelukkig - voor onderzoeksdoeleinden, ten minste - feedback van zee-ijs albedo vindt niet alleen plaats gedurende lange perioden als gevolg van klimaatverandering; het gebeurt ook elke zomer wanneer het zee-ijs smelt voor het seizoen. En satellietobservaties van de afgelopen decennia hebben die seizoenssmelt en de resulterende albedo-feedback gevolgd.

Thackeray en Hall hebben de weergave van 23 modellen van seizoensgebonden ijssmelt tussen 1980 en 2015 beoordeeld en vergeleken met de satellietwaarnemingen. Ze behielden de zes modellen die de werkelijke historische resultaten het beste vastlegden en verwierpen de modellen waarvan bewezen was dat ze niet goed waren, waardoor ze het bereik van voorspellingen voor ijsvrije septembers in het noordpoolgebied kunnen verkleinen.

De benadering om een ​​waarneembaar proces in het huidige klimaat te gebruiken om de projecties van het toekomstige klimaat van het wereldwijde klimaatmodel te evalueren, werd in 2006 ontwikkeld door Hall en zijn groep, in een onderzoek gericht op feedback van sneeuwalbedo. (Zoals de naam impliceert, sneeuwalbedo-feedback is vergelijkbaar met albedo-feedback op zee-ijs, maar omvat sneeuwverlies dat een donkerder landoppervlak blootlegt.) Sindsdien wordt het veel gebruikt in de klimaatwetenschap, omdat onderzoekers proberen de precisie van hun projecties te verbeteren.

Het lot van Arctisch zee-ijs is een belangrijk onderwerp voor klimaatwetenschappers vanwege zijn rol in de temperaturen in de rest van de wereld.

"Arctisch zee-ijs is een belangrijk onderdeel van het aardsysteem vanwege zijn sterk reflecterende karakter, waardoor het mondiale klimaat relatief koel blijft, ' zei Thackeray.

Er zijn ook andere ecologische en economische gevolgen voor ijsverlies. Zee-ijs is van cruciaal belang voor het Arctische ecosysteem, en voor de visserij-industrie en inheemse volkeren die afhankelijk zijn van dat ecosysteem. En als het poolijs verloren gaat, meer wateren worden gebruikt voor commerciële scheepvaart en olie- en gasexploratie, die economische kansen biedt voor sommige landen, maar die ook bijdraagt ​​aan verdere uitstoot van broeikasgassen en klimaatverandering.

"De komende veranderingen zullen een brede ecologische, ecologische en economische gevolgen, "Thackeray zei. "Door de onzekerheid te verminderen wanneer we die veranderingen zullen zien, we kunnen beter voorbereid zijn."