De verplaatsing van zee-ijs tussen Arctische landen zal deze eeuw naar verwachting aanzienlijk toenemen, het risico vergroten dat verontreinigende stoffen zoals microplastics en olie op grotere schaal worden vervoerd, volgens nieuw onderzoek van CU Boulder.

De studie in het tijdschrift American Geophysical Union De toekomst van de aarde voorspelt dat tegen het midden van de eeuw, de gemiddelde tijd die het zee-ijs nodig heeft om van de ene regio naar de andere te reizen, zal met meer dan de helft afnemen, en de hoeveelheid zee-ijs die wordt uitgewisseld tussen Arctische landen zoals Rusland, Noorwegen, Canada en de Verenigde Staten zullen meer dan verdrievoudigen.

Toegenomen belangstelling voor offshore Arctische ontwikkeling, evenals de scheepvaart door de centrale Noordelijke IJszee, kan de hoeveelheid verontreinigende stoffen in de Arctische wateren verhogen. En verontreinigingen in bevroren ijs kunnen veel verder reizen dan die in open water dat door oceaanstromingen wordt verplaatst.

"Dit betekent dat er een verhoogd potentieel is voor zee-ijs om er snel allerlei materialen mee te vervoeren, van algen tot olie, " zei Patricia DeRepentigny, promovendus bij de afdeling Atmosferische en Oceanische Wetenschappen. "Dat is belangrijk om te overwegen bij het opstellen van internationale wetten om te regelen wat er in het noordpoolgebied gebeurt."

historisch, drijvende massa's Arctisch zee-ijs kunnen tot 10 jaar overleven:lagen opbouwen, die elke zomer duurt en in een bepaald jaar niet erg ver gaat. Naarmate het klimaat warmer wordt, echter, dat patroon is aan het veranderen.

Terwijl over het algemeen de zee-ijsbedekking wordt dunner - en smelt in de zomer in uitgestrekte gebieden volledig - het gebied van nieuw ijs dat in de winter wordt gevormd, neemt zelfs toe, vooral langs de Russische kust en binnenkort in de Centrale Noordelijke IJszee. Dit dunnere ijs kan sneller bewegen in de steeds opener wordende wateren van het noordpoolgebied, het afleveren van de deeltjes en verontreinigende stoffen die het vervoert naar de wateren van naburige staten.

"IJs beweegt sneller, maar naarmate het klimaat warmer wordt, het heeft niet zoveel tijd als voorheen om te reizen voordat het smelt, "zei DeRepentigny. "Daarom, we zien echt dat het de regio's zijn die direct stroomafwaarts van de wateren van elk land liggen die het meest worden getroffen."

Verschillende emissiescenario's

In een eerdere studie, DeRepentigny en haar collega's onderzochten de beweging van Arctisch zee-ijs vanaf het instrumentale record vanaf 1979, toen de eerste continue satellietwaarnemingen begonnen. Die studie was de eerste die een toename documenteerde van de hoeveelheid zee-ijs die de afgelopen vier decennia van de ene regio naar de andere werd getransporteerd.

"Dat was echt een eye-opener, " zei DeRepentigny. "De vervolgvraag was toen:hoe gaat dit in de toekomst uitpakken? Het opende een heel grote doos met nieuwe vragen."

Dus gebruikten de onderzoekers een wereldwijd klimaatmodel, samen met de Sea Ice Tracking Utility (SITU) - die DeRepentigny heeft helpen ontwikkelen - om zee-ijs te volgen van waar het zich vormt tot waar het uiteindelijk smelt in de 21e eeuw.

De onderzoekers overwogen twee verschillende emissiescenario's:het extremere "business as usual"-scenario, die een opwarming van 4 tot 5 graden Celsius voorspelt tegen 2100, en een opwarmingsscenario beperkt tot 2 graden Celsius, geïnspireerd door de Overeenkomst van Parijs. Vervolgens hebben ze gemodelleerd hoe het zee-ijs zich in beide scenario's aan het midden en aan het einde van de eeuw zal gedragen.

In drie van deze vier situaties - inclusief beide voorspellingen voor het midden van de eeuw - nam de beweging van zee-ijs tussen Arctische landen toe.

Maar in het scenario met hoge emissies aan het einde van de eeuw, ze ontdekten dat landen uiteindelijk meer te maken zouden kunnen krijgen met hun eigen ijs en zijn verontreinigingen, dan ijs van hun buren. Dit komt omdat met 4 graden of meer opwarming in 2100, het grootste deel van het zee-ijs dat in de winter bevriest, smelt elk voorjaar in dezelfde regio waar het is gevormd.

Rusland en het centrale noordpoolgebied

De exclusieve economische zone van Rusland en de Centrale Noordelijke IJszee zijn twee plaatsen waar de onderzoekers verwachten dat er meer ijs zal ontstaan. steeds belangrijke "exporteurs" van ijs naar andere regio's in het noordpoolgebied.

Een exclusieve economische zone (EEZ) is een gebied dat zich uitstrekt over 200 zeemijl vanaf de kustlijn, waarover een staat bijzondere rechten heeft met betrekking tot de visserij, Verzending, en industriële activiteiten zoals offshore olieboringen. Vijf landen hebben exclusieve economische zones in de Noordelijke IJszee:Canada, de Verenigde Staten, Rusland, Noorwegen en Denemarken (Groenland).

DeRepentigny en haar collega's ontdekten dat de hoeveelheid ijs afkomstig uit Rusland die vervolgens smelt in een andere exclusieve economische zone tegen het midden van de eeuw verdubbelt.

Echter, het centrale Noordpoolgebied in het midden van de Noordelijke IJszee is een plek waar geen enkel land exclusieve economische rechten heeft. Omdat de Noordelijke IJszee in de zomer meer ijsvrij is, dit wordt een aantrekkelijke scheepvaartroute, vooral omdat schepen geen toestemming van een ander land nodig hebben om er doorheen te reizen.

“Dat heeft verschillende implicaties, " zei DeRepentigny. "Wie is verantwoordelijk voor verontreinigingen en materialen die smelten in het centrale noordpoolgebied of vanuit het centrale noordpoolgebied naar verschillende landen worden geëxporteerd? Het is niet langer alleen een nationale kwestie."