science >> Wetenschap >  >> Natuur

Om de toekomst van poolijs te voorspellen, milieuwetenschappers kijken naar het verleden

Charcot-eiland op het Antarctisch Schiereiland. (Foto door Lauren Simkins)

In de afgelopen eeuw, de mondiale zeespiegel stijgt in een steeds sneller tempo. Dat betekent dat de schade door stormvloeden groter zal zijn, kusterosie zal versnellen en overstromingen zullen frequenter en duurder worden.

Maar een van de meest verontrustende dingen van die trend is dat de huidige modellen voor het voorspellen van toekomstige zeespiegelstijging cruciale stukjes informatie missen - sleutelfactoren die ons kunnen helpen ons beter voor te bereiden op de effecten van stijgende zeeën op onze gemeenschappen en onze economie.

Een nieuwe studie door geoloog Lauren Simkins, een professor in milieuwetenschappen aan de Universiteit van Virginia, echter, stelt voor dat zij en haar collega's, die zichzelf omschrijven als "glaciale geologen, " hebben een manier ontdekt om belangrijke variabelen in de vergelijking te testen waardoor die modellen veel beter kunnen voorspellen hoeveel de zeespiegel zal stijgen - en hoe snel.

Terwijl een opwarmend klimaat zal bijdragen aan een aanhoudende stijging van de wereldzeespiegel door het smelten van gletsjers en ijskappen op het land die Antarctica en een groot deel van Groenland bedekken, de modellen die wetenschappers gebruiken om te voorspellen hoe snel het ijs zal smelten, omvatten wat giswerk over wat er gebeurt onder die enorme ijsstructuren terwijl ze over het terrein eronder bewegen.

"De manier waarop we dit probleem hebben benaderd, "Simkins zei, "was om te kijken naar het geologische record en de glaciale landvormen die werden gevormd door nu uitgestorven ijskappen of sectoren van ijskappen die niet meer bestaan. Daar kunnen we heel duidelijk de handtekening van ijsstroom zien, het patroon van terugtrekken en hoe het terrein eruit ziet."

Met behulp van enorme datasets verzameld van over de hele wereld, Simkins en haar co-auteurs hebben aanwijzingen kunnen vinden over de interacties tussen de ijskappen en verschillende soorten terrein die ze ooit bedekten door te zoeken naar bewijs dat de aannames van modelbouwers ondersteunt of door omstandigheden te identificeren waarin die aannames niet van toepassing zijn.

"Er zijn enkele eigenschappen van het terrein waarmee we toekomstige resultaten beter kunnen voorspellen, "Simkins zei, "maar we weten ook dat er enkele eigenschappen van het onderliggende terrein zijn die het ijs kunnen stabiliseren waarvan we niet echt wisten dat ze zo belangrijk waren als we ontdekten door deze uitgebreide dataset van voorheen verglaasde landschappen."

Simkins en haar collega's uit Zweden en Noorwegen plaatsen deze geologische observaties van hoe gevoelig ijsstroom en terugtrekking naar het onderliggende terrein zijn in de context van moderne ijsmassa's die bijdragen aan de wereldwijde zeespiegelstijging.

"De Thwaites-gletsjer op Antarctica draagt ​​4% bij aan de wereldwijde zeespiegelstijging, en dat is maar één gletsjer, een plak van de Antarctische ijskap die ijs in de oceaan afvoert, "Zei Simkins. "Dus, we nemen informatie van individuele gletsjersystemen uit het verleden en voegen al die empirische waarnemingen samen om iets te bedenken dat we kunnen gebruiken om te helpen voorspellen en om de modellen te helpen beperken die essentieel zijn voor het bepalen van de bijdrage van de ijskap aan de zeespiegel."

uiteindelijk, haar werk bij het verfijnen van voorspellingen over stijgende zeespiegels zal van cruciaal belang zijn om te begrijpen hoe we kunnen anticiperen op de gevolgen van een veranderend klimaat en hoe snel we moeten handelen.

"Zeespiegelstijging door het smelten van gletsjers en ijskappen is een kritieke klimaatuitdaging waarmee kustgemeenschappen in het hele land en de wereld worden geconfronteerd, "Scott Dony, een expert in milieuverandering bij UVA's Department of Environmental Sciences, zei. "Het onderzoek van professor Simkins biedt waardevolle inzichten in ons vermogen om de mate van ijsterugtrekking te voorspellen en de limieten van die voorspellingen. Ze brengt nieuwe en opwindende wetenschappelijke expertise naar UVA op door ijs gedomineerde delen van de wereld, nu en in het geologische verleden."

Simkins' papier, mede geschreven met Sarah L. Greenwood van de Universiteit van Stockholm, Monica CM Winsborrow van de Arctic University of Norway en Lilja R. Bjarnadóttir bij de Geological Survey of Norway, verscheen in het januarinummer van Wetenschappelijke vooruitgang .