Nieuw onderzoek van de Universiteit van Otago heeft uitgewezen dat de gevoelige West-Antarctische ijskap is ingestort tijdens een opwarmingsperiode van iets meer dan een miljoen jaar geleden, toen het kooldioxidegehalte in de atmosfeer lager was dan nu.

Biomarkers gebruiken om de temperatuur van de oceaan uit het verleden te reconstrueren, en door ijskapcomputermodellen, de studie gepubliceerd in Kwartair wetenschappelijke beoordelingen toont aan dat de aanvaarde maximale opwarming van de aarde van 1,5°C onder de Overeenkomst van Parijs zou kunnen leiden tot een op hol geslagen terugtrekking van de West-Antarctische ijskap.

"Ons werk toont aan dat de zeer milde opwarming van de oceaan, zoals wat er nu gebeurt, de voorloper was van de ijsterugtrekking in het verleden en dat we ons er vandaag echt zorgen over moeten maken, " zegt hoofdauteur Dr. Catherine Beltran.

De zeven jaar durende studie onder leiding van Dr. Beltran van Otago's Department of Marine Science en Department of Geology, is de eerste studie ooit die gebruikmaakt van moleculaire paleotemperatuurinstrumenten om met succes de zeeoppervlaktetemperaturen (SST's) te reconstrueren voor de Zuidelijke Oceaan rond Antarctica voor deze geologische periode waarin atmosferische CO ₂ laag was.

Dr. Beltran en haar team gebruikten moleculaire biomarkers (moleculaire fossielen) die een nauwkeurige afdruk van oceaantemperaturen bevatten, waardoor reconstructie van SST's mogelijk is met een precisie van ongeveer 1°C.

Uit de studie bleek dat een miljoen jaar geleden in de oceaan rond Antarctica, de zomerse oceaantemperatuur was gemiddeld 5°C (±1.2°C) warmer dan vandaag.

"Met behulp van de gegevens de ijskapsimulatie wijst op een volledige ineenstorting van de West-Antarctische ijskap met extra smelten van de Oost-Antarctische ijskap, resulterend in een aanhoudende wereldwijde zeespiegelstijging van centimeter tot decimeter per decennium."

De simulaties benadrukken de gevoeligheid van de Antarctische ijskap voor de opwarming van de oceaan, inclusief een zeespiegelstijging van minimaal 2,5 meter in de eerste 200 jaar van de opwarming van de oceaan.

De studie stelt een tweestapsmodel voor voor West-Antarctisch ijsverlies, dat aanvankelijk gepaard gaat met een milde opwarming van de oceaan waardoor de ijsmarge zich terugtrekt, gevolgd door een snelle opwarming die voornamelijk wordt veroorzaakt door het ingrijpend gewijzigde oceanische en hydrologische systeem na een verdere terugtrekking van de ijskap.

"Ons werk benadrukt de gevoeligheid van de Antarctische ijskappen voor zelfs kleine natuurlijke veranderingen in de oceaantemperatuur in het verleden.

"De atmosferische CO ₂ hebben de afgelopen decennia extra warmte vastgehouden in de oceanen, waardoor de kans op een op hol geslagen ijskap dramatisch is toegenomen. Het geologische record laat ons zien dat als het eenmaal begonnen is, het heel moeilijk te stoppen is."

Dr. Beltran zegt dat er steeds meer belangstelling is voor hoe het ijs van Antarctica zal reageren op de huidige opwarmingstrends, maar de Zuidelijke Oceaan blijft de minst onderzochte en de minst begrepen oceaan ter wereld en meer studies zouden zich moeten richten op het bepalen van de evolutie in het verleden.

Deze studie werd ondersteund door het Franse Institut National des Sciences de l'Univers, Nieuw-Zeeland Antarctic Research Institute (NZARI) en een onderzoeksbeurs van de Universiteit van Otago.

Dr. Beltran is momenteel bezig met het opzetten van het eerste onderzoekslaboratorium voor organische geochemie in Nieuw-Zeeland, gewijd aan paleoklimaatstudies aan de Universiteit van Otago, die een breed scala aan onderzoek zal ondersteunen, waaronder Otago's bijdrage aan belangrijke Antarctic Science Platform-projecten in de komende vijf jaar.

Dit onderzoeksrapport is getiteld "Temperatuurrecords en ijskapmodellen in de Zuidelijke Oceaan tonen een snelle terugtrekking van de Antarctische ijskap onder lage atmosferische CO ₂ tijdens Marine Isotope Stage 31" en wordt gepubliceerd in Kwartair wetenschappelijke beoordelingen .