De smeltsnelheid van de Antarctische ijskap wordt voornamelijk bepaald door de stijging van de oceaantemperaturen rond Antarctica. Met behulp van een nieuwe, simulatie van klimaatmodellen met een hogere resolutie, wetenschappers van de Universiteit Utrecht vonden een veel langzamere stijging van de oceaantemperatuur in vergelijking met huidige simulaties met een grovere resolutie. Bijgevolg, de verwachte zeespiegelstijging in 100 jaar is ongeveer 25% lager dan verwacht op basis van de huidige simulaties. Deze resultaten worden vandaag gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang .

Schattingen voor toekomstige zeespiegelstijging zijn gebaseerd op een groot aantal simulaties van klimaatmodellen. De output van deze simulaties helpt om toekomstige klimaatverandering en de effecten ervan op het zeeniveau te begrijpen. Klimaatonderzoekers streven er voortdurend naar om deze modellen te verbeteren, bijvoorbeeld door een veel hogere ruimtelijke resolutie te gebruiken die rekening houdt met meer details. "Simulaties met hoge resolutie kunnen de oceaancirculatie veel nauwkeuriger bepalen, " zegt prof.dr. Henk Dijkstra. Samen met zijn promovendus René van Westen, hij heeft de afgelopen jaren oceaanstromingen bestudeerd in simulaties van klimaatmodellen met hoge resolutie.

Oceaan wervelingen

Het nieuwe model met hoge resolutie houdt rekening met oceaanwervelprocessen. Een eddy is een groot (10-200 km) wervelend en turbulent element in de oceaancirculatie, die bijdraagt ​​aan het transport van warmte en zout. Het toevoegen van oceaanwervelingen aan de simulatie leidt tot een meer realistische weergave van de oceaantemperaturen rond Antarctica, wat de sleutel is voor het bepalen van het massaverlies van de Antarctische ijskap. "De Antarctische ijskap is omgeven door ijsplaten die de stroom van landijs naar de oceaan verminderen, Van Westen legt uit. "Hogere oceaantemperaturen rond Antarctica doen het smelten van deze ijsplaten toenemen, resulterend in een versnelling van landijs in de oceaan en bijgevolg leidend tot meer zeespiegelstijging."

De huidige simulaties van klimaatmodellen, die geen rekening houden met oceaanwervelingen, project dat de oceaantemperaturen rond Antarctica stijgen onder klimaatverandering. De nieuwe simulatie met hoge resolutie vertoont een heel ander gedrag en sommige regio's in de buurt van Antarctica koelen zelfs af onder klimaatverandering. "Deze regio's lijken veerkrachtiger te zijn onder klimaatverandering, ", zegt Van Westen. Dijkstra voegt toe:"Je krijgt een heel andere temperatuurrespons door oceaanwerveleffecten."

Supercomputer

Het nieuwe hogeresolutiemodel projecteert een kleiner massaverlies als gevolg van het smelten van ijsplaten:slechts een derde in vergelijking met de huidige klimaatmodellen. Dit vermindert de verwachte wereldwijde zeespiegelstijging met 25% in de komende 100 jaar, Van Westen noemt. "Hoewel de zeespiegel zal blijven stijgen, dit is goed nieuws voor laaggelegen gebieden. In onze simulatie oceaanwervelingen spelen een cruciale rol bij projecties op zeeniveau, waaruit blijkt dat deze kleinschalige oceaankenmerken een wereldwijd effect kunnen hebben."

Het team had ongeveer een jaar nodig om de modelsimulatie met hoge resolutie op de nationale supercomputer van SURFsara in Amsterdam te voltooien. Dijkstra:"Deze modellen met hoge resolutie vergen enorm veel rekenwerk, maar zijn waardevol omdat ze kleinere fysieke processen onthullen waarmee rekening moet worden gehouden bij het bestuderen van klimaatverandering."