Stijgende zeeën maken stormschade nu al duurder, wat bijdraagt ​​aan de impact op ongeveer 700 miljoen mensen die in laaggelegen kustgebieden wonen die gevaar lopen op overstromingen.

Wetenschappers verwachten dat de zeespiegelstijging de schade door stormvloeden en kustoverstromingen de komende decennia zal verergeren. Maar voorspellen hoeveel en hoe snel de zeeën deze eeuw zullen stijgen, is moeilijk, voornamelijk vanwege onzekerheden over hoe de ijskap van Antarctica zich zal gedragen.

De recente prognoses van het Intergouvernementeel Panel voor klimaatverandering (IPCC) van de bijdrage van Antarctica aan de zeespiegelstijging laten een aanzienlijke overlap zien tussen scenario's met lage en hoge emissies.

Maar in ons nieuwe onderzoek laten we zien dat de wijdverbreide ineenstorting van de West-Antarctische ijskap vermijdbaar is als we de opwarming van de aarde onder de doelstelling van Parijs van 2℃ kunnen houden.

Op West-Antarctica, het binnenste van de ijskap zit bovenop gesteente dat ver onder de zeespiegel ligt. Terwijl de Zuidelijke Oceaan opwarmt, wetenschappers zijn bezorgd dat de ijskap zich zal blijven terugtrekken, mogelijk het zeeniveau met enkele meters verhogen.

Wanneer en hoe snel dit proces kan plaatsvinden, hangt af van een aantal factoren die nog onzeker zijn.

Ons onderzoek kwantificeert deze onzekerheden beter en laat zien dat de volledige impact van verschillende emissietrajecten op Antarctica pas na 2100 duidelijk wordt. Maar de gevolgen van beslissingen die we dit decennium nemen, zullen eeuwenlang voelbaar zijn.

Een nieuwe benadering van het projecteren van verandering in Antarctica

Wetenschappers gebruiken al tientallen jaren numerieke ijskapmodellen om te begrijpen hoe ijskappen evolueren onder verschillende klimaattoestanden. Deze modellen zijn gebaseerd op wiskundige vergelijkingen die weergeven hoe ijskappen stromen.

Maar ondanks de vooruitgang in het in kaart brengen van de bodemtopografie onder het ijs, aanzienlijke onzekerheid blijft bestaan ​​in termen van de interne ijsstructuur en de condities van het gesteente en sediment eronder. Beide hebben invloed op de ijsstroom.

Dit maakt voorspelling moeilijk, omdat de modellen moeten steunen op een reeks aannames, die van invloed zijn op hoe gevoelig een gemodelleerde ijskap is voor een veranderend klimaat. Gezien het aantal en de complexiteit van de vergelijkingen, het draaien van ijskapmodellen kan tijdrovend zijn, en het kan onmogelijk zijn om alle onzekerheid volledig te verklaren.

Om deze beperking te overwinnen, onderzoekers over de hele wereld gebruiken nu vaak statistische 'emulators'. Deze wiskundige modellen kunnen worden getraind met behulp van resultaten van complexere ijskapmodellen en vervolgens worden gebruikt om duizenden alternatieve scenario's uit te voeren.

Met behulp van honderden ijskapmodelsimulaties als trainingsgegevens, we hebben een dergelijke emulator ontwikkeld om de bijdrage van Antarctica op zeeniveau te projecteren onder een breed scala aan emissiescenario's. Vervolgens hebben we tienduizenden statistische emulaties uitgevoerd om de onzekerheden in de reactie van de ijskap op opwarming beter te kwantificeren.

Lage emissies voorkomen dat de ijsplaat dunner wordt

Om ervoor te zorgen dat onze prognoses realistisch zijn, we hebben elke simulatie buiten beschouwing gelaten die niet paste bij satellietwaarnemingen van Antarctisch ijsverlies in de afgelopen vier decennia.

We hebben een scenario met lage emissies overwogen, waarin de wereldwijde koolstofemissies in de komende decennia snel werden verminderd, en een scenario met hoge emissies, waarin de uitstoot tot het einde van de eeuw bleef toenemen. In beide scenario's we zagen aanhoudend ijsverlies in gebieden die al ijsmassa verloren, zoals het Amundsenzeegebied van West-Antarctica.

Voor de ijskap als geheel geldt we vonden geen statistisch significant verschil tussen de reeksen van plausibele bijdragen aan zeespiegelstijging in de twee emissiescenario's tot het jaar 2116. Echter, het tempo van de zeespiegelstijging tegen het einde van deze eeuw bij hoge emissies was het dubbele van het scenario met lage emissies.

tegen 2300, onder hoge uitstoot, de Antarctische ijskap droeg meer dan 1,5 meter meer bij aan het mondiale zeeniveau dan in het scenario met lage emissies. Dit komt doordat de West-Antarctische ijskap instort.

Het vroegste waarschuwingssignaal voor een toekomst met een Antarctische bijdrage van meerdere meters aan de zeespiegelstijging is het wijdverbreide dunner worden van de twee grootste drijvende ijsplaten van Antarctica, de Ross en Ronne-Filchner.

Deze enorme ijsplaten houden ijs op het land tegen, maar als ze dunner worden en afbreken, deze weerstand verzwakt. Het landijs stroomt gemakkelijker de oceaan in, het verhogen van de zeespiegel.

In het hoge-emissiescenario deze wijdverbreide uitdunning van de ijsplaat vindt plaats in de komende decennia. Maar belangrijker, deze ijsplaten worden niet dunner in een scenario met lage emissies - het grootste deel van de West-Antarctische ijskap blijft intact.

Onze toekomst plannen

Het doel van het Akkoord van Parijs is om de opwarming ruim onder de 2℃ te houden. Maar de huidige toezeggingen van de wereldwijde regering verbinden ons tot 2,9 tegen 2100. Op basis van onze emulatorprojecties, wij geloven dat deze toezeggingen zouden leiden tot een 50% hogere (70 cm) Antarctische bijdrage aan de zeespiegelstijging tegen het jaar 2300 dan als de opwarming op of onder de 2℃ blijft.

Maar zelfs als we de doelstelling van Parijs halen, we zetten ons al in voor zeespiegelstijging vanaf de Antarctische ijskap, evenals van Groenland en berggletsjers over de hele wereld voor eeuwen of millennia.

Aanhoudende opwarming zal ook de zeespiegel doen stijgen, omdat warmer oceaanwater uitzet en de hoeveelheid water die op het land wordt opgeslagen (in de bodem, watervoerende lagen, wetlands, meren, en reservoirs) verandert.

Om de ergste gevolgen voor kustgemeenschappen over de hele wereld te voorkomen, planners en beleidsmakers zullen zinvolle aanpassingsstrategieën en mitigatie-opties moeten ontwikkelen voor de aanhoudende dreiging van zeespiegelstijging.

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