science >> Wetenschap >  >> Natuur

Stabiliteitscontrole op Antarctica onthult hoog risico op zeespiegelstijging op lange termijn

Een satellietbeeld van Antarctica. Krediet:USGS, via Wikipedia, Publiek domein

Hoe warmer het wordt, hoe sneller Antarctica ijs verliest - en veel ervan zal voor altijd verdwijnen. Gevolgen voor 's werelds kuststeden en culturele erfgoedsites zouden schadelijk zijn, van Londen tot Mumbai, en van New York tot Shanghai. Dat is de conclusie van een team van onderzoekers van het Potsdam Institute for Climate Impact Research, Potsdam University en de Columbia University in New York in hun nieuwe studie, gepubliceerd in Natuur , over hoeveel opwarming de Antarctische ijskap kan overleven.

In ongeveer 1 miljoen uur rekentijd, hun ongekend gedetailleerde simulaties geven aan waar, precies, en bij welke opwarmingsniveaus het ijs onstabiel zou worden en uiteindelijk zou smelten en in de oceaan zou wegvloeien. Ze vinden een delicaat concert van versnellende en matigende effecten, maar de belangrijkste conclusie is dat een regelrechte klimaatverandering ernstige gevolgen op de lange termijn zou hebben:als de wereldgemiddelde temperatuur lang genoeg wordt gehandhaafd op vier graden boven het pre-industriële niveau, Alleen al door het smelten van Antarctica kan de zeespiegel wereldwijd met meer dan zes meter stijgen.

"Antarctica bevat meer dan de helft van het zoete water op aarde, bevroren in een enorme ijskap van bijna vijf kilometer dik, " legt Ricarda Winkelmann uit, onderzoeker bij het Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) en de Universiteit van Potsdam, en corresponderend auteur van de studie. "Terwijl het omringende oceaanwater en de atmosfeer opwarmen door de uitstoot van broeikasgassen, de witte dop op de Zuidpool verliest massa en wordt uiteindelijk onstabiel. Door zijn enorme omvang, Het potentieel van Antarctica voor een bijdrage op zeeniveau is enorm:we zien dat al bij 2 graden opwarming, smelten en de versnelde ijsstroom in de oceaan zal, eventueel, alleen al door Antarctica 2,5 meter wereldwijde zeespiegelstijging met zich meebrengen. Bij 4 graden, het wordt 6,5 meter en bij 6 graden bijna 12 meter als deze temperatuurniveaus lang genoeg worden aangehouden."

Verandering op lange termijn:het gaat niet snel, maar het is voor altijd

De titel van het artikel verwijst naar het complexe fysieke fenomeen hysterese. In dit geval, dat vertaalt zich in onomkeerbaarheid. Anders Levermann, co-auteur en onderzoeker aan PIK en Columbia University beschrijft:"Antarctica is in feite ons ultieme erfgoed uit een eerdere tijd in de geschiedenis van de aarde. Het bestaat al ongeveer 34 miljoen jaar. Nu, onze simulaties laten zien dat als het eenmaal gesmolten is, het groeit niet terug naar zijn oorspronkelijke staat, zelfs als de temperatuur uiteindelijk weer daalt. Inderdaad, temperaturen zouden terug moeten naar pre-industriële niveaus om volledig herstel mogelijk te maken - een hoogst onwaarschijnlijk scenario. Met andere woorden:wat we nu van Antarctica verliezen, is voor altijd verloren."

De redenen achter deze onomkeerbaarheid zijn zelfversterkende mechanismen in het gedrag van de ijskappen onder opwarmende omstandigheden. Co-auteur Torsten Albrecht legt uit:"In West-Antarctica bijvoorbeeld, de belangrijkste oorzaak van ijsverlies is warm oceaanwater dat leidt tot meer smelten onder de ijsplaten, wat op zijn beurt de geaarde ijskap kan destabiliseren. Daardoor glijden gletsjers ter grootte van Florida de oceaan in. Zodra de temperatuur de drempel van zes graden boven het pre-industriële niveau overschrijdt, effecten van het ijsoppervlak worden dominanter:naarmate de gigantische ijsbergen langzaam zinken naar lagere hoogten waar de lucht warmer is, dit leidt tot meer smelten aan het ijsoppervlak - net zoals we in Groenland waarnemen."

De animatie toont de gemodelleerde langetermijnevolutie van de Antarctische ijskap onder gestaag toenemende temperaturen. Het bovenste paneel toont de verandering van het oppervlak van de ijskap (in meters; grijze schaduw), het door de oceaan veroorzaakte smelten aan de voet van de drijvende ijsplaten (in meters per jaar; paars-oranje schakering), evenals de topografie van de bodem onder de ijskap en de omringende oceaan (in meters boven de huidige zeespiegel; blauwbruine arcering). Het onderste paneel toont de totale zeespiegelrelevante verandering in het ijsvolume (in meters van zeeniveau-equivalent; blauwe curve) en totale ijsmassaflux (in gigaton per jaar; paarse curve). Afkortingen:EAIS, Oost-Antarctische ijskap; WAIS, West-Antarctische ijskap; IS, ijs plank; FRIS, Filchner-Ronne Ice Shelf.Voor alle details, zie onderstaande publicatie. Credit:Deze video is een aanvulling op het volgende artikel:Julius Garbe, Torsten Albrecht, Anders Levermann, Jonathan F. Donges, Ricarda Winkelmann (2020):De hysterese van de Antarctische ijskap. Natuur [DOI:10.1038/s41586-020-2727-5]

Het lot van New York, Tokio, Hamburg is in onze handen

Het verlies en het smelten van ijs zijn de afgelopen decennia op Antarctica aanzienlijk versneld. De auteurs, echter, hebben in hun werk expliciet geen aandacht besteed aan de kwestie van de tijdschaal, maar beoordeel eerder de kritische opwarmingsniveaus waarbij delen van de Antarctische ijskap onstabiel worden. Winkelmann legt deze aanpak uit:"Uiteindelijk het is onze verbranding van kolen en olie die de huidige en toekomstige uitstoot van broeikasgassen bepaalt en daarom, of en wanneer kritische temperatuurdrempels op Antarctica worden overschreden. En zelfs als het ijsverlies op lange tijdschalen plaatsvindt, de respectievelijke kooldioxidegehalten kunnen al in de nabije toekomst worden bereikt. We beslissen nu of we de opwarming kunnen stoppen. Het lot van Antarctica ligt dus echt in onze handen - en daarmee dat van onze steden en culturele locaties over de hele wereld, van Copacabana in Rio de Janeiro tot het operagebouw van Sydney. Dus, deze studie is echt een ander uitroepteken achter het belang van het klimaatakkoord van Parijs:houd de opwarming van de aarde onder de twee graden."

Levermann voegt toe:"Als we de Overeenkomst van Parijs opgeven, we geven Hamburg op, Tokio en New York."