De Antarctische ijskap is de grootste ijsmassa ter wereld, met ongeveer 60% van het zoete water in de wereld. Als het allemaal gesmolten is, de wereldgemiddelde zeespiegel zou met 58 meter stijgen. Maar wetenschappers worstelen met hoe de opwarming van de aarde deze grote ijskap precies zal beïnvloeden.

Deze kenniskloof kwam tot uiting in het laatste rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Het bevat projecties van modellen waarin belangrijke processen die de ijskappen beïnvloeden, bekend als feedback en kantelpunten, ontbreken omdat wetenschappelijk inzicht ontbreekt.

De verwachte stijging van de zeespiegel zal wijdverbreide effecten hebben in Australië en de rest van de wereld. Maar de huidige prognoses van het smelten van de ijskap zijn zo breed dat het ontwikkelen van manieren voor samenlevingen om zich aan te passen ongelooflijk duur en moeilijk zal zijn.

Als de wereld zich effectief wil aanpassen aan de zeespiegelstijging met minimale kosten, we moeten snel de onzekerheid rond de smeltende ijskap van Antarctica aanpakken. Dit vereist aanzienlijke investeringen in wetenschappelijke capaciteit.

De grote onbekende

IJsverlies van de Antarctische en Groenlandse ijskappen was de grootste oorzaak van de zeespiegelstijging in de afgelopen decennia. Zelfs als alle uitstoot van broeikasgassen vandaag zou stoppen, de hitte die zich al in de oceaan en de atmosfeer bevindt, zou aanzienlijk ijsverlies en een overeenkomstige stijging van de zeespiegel veroorzaken. Maar hoeveel precies en hoe snel, blijft onduidelijk.

Wetenschappelijk begrip van ijskapprocessen, en van de variabiliteit van de krachten die de ijskappen beïnvloeden, is ongelooflijk beperkt. Dit komt grotendeels omdat veel van de ijskappen zich in zeer afgelegen en barre omgevingen bevinden, en zo moeilijk toegankelijk.

Dit gebrek aan informatie is een van de belangrijkste bronnen van onzekerheid in de modellen die worden gebruikt om het verlies van ijsmassa te schatten.

Momenteel, om te kwantificeren hoeveel de Groenlandse en Antarctische ijskappen zullen bijdragen aan de zeespiegelstijging, is voornamelijk een internationale wetenschappelijke samenwerking nodig die bekend staat als het "Ice Sheet Model Intercomparison Project for CMIP6", of ISMIP6, waarvan wij deel uitmaken.

Het project omvat experts in ijskap- en klimaatmodellering en observaties. Het produceert computersimulaties van wat er zou kunnen gebeuren als de poolgebieden smelten onder verschillende klimaatscenario's, om de prognoses van de zeespiegelstijging te verbeteren.

Het project onderzoekt ook de terugkoppelingen van het ijskapklimaat. Met andere woorden, het kijkt naar hoe processen in de oceanen en de atmosfeer de ijskappen van Antarctica en Groenland zullen beïnvloeden, inclusief of de veranderingen ertoe kunnen leiden dat ze instorten, wat leidt tot grote en plotselinge stijgingen van de zeespiegel.

Van onderaf smelten

Onderzoek heeft de zogenaamde "basale smelt" geïdentificeerd als de belangrijkste oorzaak van het verlies van Antarctisch ijs. Basale smelt verwijst naar het smelten van ijsplaten van onderaf, en in het geval van Antarctica, interacties met de oceaan worden beschouwd als de belangrijkste oorzaak. Maar het verzamelen van wetenschappelijke waarnemingen onder ijsplaten is een grote logistieke uitdaging, wat leidt tot een gebrek aan gegevens over dit fenomeen.

Deze en andere beperkingen betekenen dat de voortgang in het modelleren van ijskappen tot op heden onvoldoende is geweest, en dus zijn actieve ijskapmodellen niet opgenomen in klimaatmodellen.

Wetenschappers moeten in plaats daarvan projecties maken met behulp van de ijskapmodellen afzonderlijk. Dit belemmert wetenschappelijke pogingen om de feedback tussen ijs en klimaat nauwkeurig te simuleren.

Bijvoorbeeld, het creëert veel onzekerheid over hoe de interactie tussen de oceaan en de ijsplaat het verlies van ijsmassa zal beïnvloeden, en hoe erg koud, vers smeltwater zal zijn weg terug vinden naar de mondiale oceanen en de zeespiegel doen stijgen, en mogelijk stromingen verstoren.

Ondanks de onzekerheden waarmee ISMIP6 te maken heeft, het heeft een reeks recent onderzoek gepubliceerd, waaronder een belangrijk artikel dat in mei in Nature is gepubliceerd. Hieruit bleek dat als de wereld de doelstelling van de Overeenkomst van Parijs zou halen om de opwarming van de aarde deze eeuw te beperken tot 1,5 , het smelten van landijs zou in 2100 een wereldwijde zeespiegelstijging van ongeveer 13 cm veroorzaken, in het meest optimistische scenario. Dit wordt vergeleken met een stijging van 25 cm onder de huidige emissiereductiebeloften van de wereld.

De studie schetst ook een pessimistische, maar toch aannemelijk basaal smeltscenario voor Antarctica waarbij de zeespiegel vijf keer hoger zou kunnen zijn dan in de hoofdscenario's.

De omvang van dergelijke bevindingen lag ten grondslag aan de projecties op zeeniveau in het laatste IPCC-rapport. De Antarctische ijskap was opnieuw de grootste bron van onzekerheid in deze projecties.

De onderstaande grafiek toont de laatste zeespiegelprojecties van het IPCC. Het gearceerde gebied weerspiegelt de grote onzekerheden in modellen die dezelfde basisgegevenssets en benaderingen gebruiken. De stippellijn weerspiegelt diepe onzekerheid over kantelpunten en drempels in de stabiliteit van de ijskap.

IPCC-rapporten zijn bedoeld als leidraad voor mondiale beleidsmakers in de komende jaren en decennia. Maar de onzekerheden over het smelten van ijs van Antarctica beperken het nut van projecties van het IPCC en anderen.

Omgaan met onzekerheid

Toekomstige zeespiegelstijging brengt grote uitdagingen met zich mee, zoals menselijke verplaatsing, verlies van infrastructuur, bemoeienis met de landbouw, een mogelijke toestroom van klimaatvluchtelingen, en aantasting van kusthabitats.

Het is cruciaal dat ijskapmodellen worden verbeterd, robuust getest tegen waarnemingen in de echte wereld, vervolgens geïntegreerd in de volgende generatie internationale klimaatmodellen, inclusief de modellen die in Australië worden ontwikkeld.

Internationale samenwerkingen zoals NECKLACE en RISE proberen de internationale inspanning tussen modellen en observaties te coördineren. In al deze projecten zijn aanzienlijke investeringen nodig.

De zeespiegel zal de komende decennia en eeuwen blijven stijgen. De ijskapprojecties moeten worden verkleind om ervoor te zorgen dat huidige en toekomstige generaties zich veilig en efficiënt kunnen aanpassen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.