Fluctuaties in het weer kunnen een aanzienlijke invloed hebben op het smelten van Antarctisch ijs, en modellen die deze factor niet bevatten, kunnen de wereldwijde impact van zeespiegelstijging onderschatten, volgens wetenschappers van Penn State.

"We weten dat ijskappen smelten naarmate de mondiale temperatuur stijgt, maar er blijven onzekerheden over hoeveel en hoe snel dat zal gebeuren, " zei Chris Bos, hoogleraar klimaatdynamiek aan Penn State. "Onze bevindingen werpen nieuw licht op een gebied van onzekerheid, wat suggereert dat klimaatvariabiliteit een aanzienlijke invloed heeft op smeltende ijskappen en zeespiegelstijging."

Hoewel het duidelijk is dat aanhoudende opwarming snel ijsverlies kan veroorzaken, modellen die voorspellen hoe Antarctica zal reageren op klimaatverandering hebben geen rekening gehouden met de mogelijke effecten van interne klimaatvariabiliteit, zoals jaarlijkse en decadale schommelingen in het klimaat, aldus het team van wetenschappers.

Door rekening te houden met klimaatvariabiliteit, voorspelden modellen een extra 2,7 tot 4,3 inch - 7 tot 11 centimeter - zeespiegelstijging tegen 2100, rapporteerden de wetenschappers onlangs in het tijdschrift Klimaatdynamiek . De modellen voorspelden ongeveer 10,6 tot 14,9 inch - 27 tot 38 centimeter - zeespiegelstijging in diezelfde periode zonder klimaatvariabiliteit.

"Alleen al die stijging is vergelijkbaar met de hoeveelheid zeespiegelstijging die we de afgelopen decennia hebben gezien, " zei Bos, die aanstellingen heeft in de afdelingen meteorologie en atmosferische wetenschappen en geowetenschappen. "Elk beetje draagt ​​bij aan de stormvloed, die we verwachten te zien tijdens orkanen en andere zware weersomstandigheden, en de resultaten kunnen verwoestend zijn."

De Antarctische ijskap is een complex systeem, en het modelleren van hoe het zal evolueren onder toekomstige klimaatomstandigheden vereist duizenden simulaties en grote hoeveelheden rekenkracht. Daarom, modelbouwers testen hoe het ijs zal reageren met behulp van een gemiddelde temperatuur die wordt gevonden door de resultaten van klimaatmodellen te middelen.

Echter, dat proces verzacht pieken die worden veroorzaakt door klimaatvariabiliteit en vermindert het gemiddelde aantal dagen boven de temperatuurdrempels die van invloed kunnen zijn op het smelten van de ijskap, het creëren van een bias in de resultaten, zeiden de wetenschappers.

"Als we variabiliteit in de simulaties opnemen, we krijgen meer warme dagen en meer zonneschijn, en daarom zal het ijs smelten als de dagelijkse temperatuur boven een bepaalde drempel komt, Forest zei. "Als we gewoon met gemiddelde omstandigheden rennen, we zien deze extremen niet gebeuren op jaarlijkse of decadale tijdschalen."

Om de effecten van interne klimaatvariabiliteit te bestuderen, de onderzoekers analyseerden twee grote ensembles van klimaatsimulaties. Grote ensembles worden gegenereerd door elk lid te starten met iets andere beginvoorwaarden. De chaotische aard van het klimaatsysteem zorgt ervoor dat elk lid enigszins verschillende reacties geeft, en dit vertegenwoordigt intern gegenereerde variabiliteit, zeiden de wetenschappers.

In plaats van de resultaten van elk ensemble te middelen, de wetenschappers voerden de atmosferische en oceanische gegevens die deze variabiliteit vertegenwoordigen in een driedimensionaal Antarctisch ijskapmodel. Ze ontdekten dat atmosferische variaties een grotere en directere impact hadden op de ijskap, maar oceaanvariabiliteit was ook een belangrijke factor.

Grote delen van de ijskap staan ​​in contact met oceaanwater, en eerdere studies hebben gesuggereerd dat opwarmende oceanen ervoor kunnen zorgen dat grote brokken loskomen. Het proces kan ijskliffen blootleggen die zo hoog zijn dat ze onder hun eigen gewicht instorten, het induceren van een domino-effect dat de ijsplaat verder uitput.

De wetenschappers ontdekten dat modelsimulaties die geen rekening hielden met de effecten van interne klimaatvariabiliteit de terugtrekking van de ijskap tot 20 jaar aanzienlijk vertraagden en de toekomstige zeespiegelstijging onderschatten.

"Deze extra ijssmelt zal de orkaanstormvloeden over de hele wereld beïnvloeden. Bovendien, voor jaren, de IPCC-rapporten hebben gekeken naar de zeespiegelstijging zonder rekening te houden met deze extra variabiliteit en hebben onderschat wat de impact kan zijn, Forest zei. "Het is belangrijk om deze processen die bijdragen aan het extra ijsverlies beter te begrijpen, omdat de ijskappen veel sneller smelten dan we hadden verwacht."