Met voortdurend nieuws over gletsjers in Groenland, Antarctica, Alaska en de Alpen, evenals in andere delen van de wereld, die veel sneller smelten dan voorspeld, wendde Tufts Now zich tot een expert op het gebied van ijskappen en de laatste ijstijd om het grote geheel beter te begrijpen .

Jack Ridge, professor en voorzitter van de afdeling Aard- en Klimaatwetenschappen, heeft een carrière opgebouwd in het bestuderen van de terugtrekking van de laatste ijskap die het oosten van Noord-Amerika bedekte. Hij heeft gedetailleerde geologische kaarten gemaakt van het nabijgelegen Middlesex Fells-reservaat, evenals gebieden van New Hampshire en centraal New York, creëerde het Noord-Amerikaanse Varve-project en heeft bijna vier decennia lang veldwerk bij Tufts onderwezen en geleid.

Ridge vertelde hoe gletsjers uit het verleden ons landschap hebben gevormd, waarom de ijskappen van vandaag in een versneld tempo krimpen en wat hem het meest zorgen baart over het snel smelten van gletsjers.

Tufts Now:laten we beginnen met de ijstijden in een zo breed mogelijk perspectief te plaatsen. Gedurende de hele geschiedenis van de aarde, die miljarden jaren geleden begon, zijn er koude periodes geweest waardoor gletsjers op de planeet konden ontstaan. De ijstijden in de afgelopen 2,5 miljoen jaar vonden plaats in cycli van zowel zeer koude als warme intervallen zoals we die nu hebben. Gletsjers van de laatste ijstijd verdwenen ongeveer 10.000 jaar geleden uit New England.

Jack Ridge:Afgelopen ijstijden zijn erg cyclisch gebleken. Dit blijkt duidelijk uit lange klimaatregistraties en we lijken de verantwoordelijke mechanismen te begrijpen:de baancycli van de aarde die de hoeveelheid zonnestraling beïnvloeden die we ontvangen, veroorzaken veranderingen in de oceaan- en atmosferische circulaties, de hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer en de hoeveelheid zee-ijsbedekking bij de polen.

De periode waarin we nu leven is de interglaciale periode van het Holoceen, die technisch gezien 11.700 jaar geleden begon. Eerder, vóór de laatste grote ijstijd, was er 135.000 tot 90.000 jaar geleden nog een interglaciale periode geweest, toen Noord-Amerika aanzienlijk warmer was dan nu en de zeespiegel zes meter hoger was. Alligators leefden bijvoorbeeld zo ver noordelijk als de Ohio River-vallei.

Toch zul je zelfs in onze eigen interglaciale periode records zien van kleinere klimaatschommelingen. De Kleine IJstijd, waarvoor een historisch record bestaat, trof Europa en Noord-Amerika van ongeveer het jaar 1000 tot het midden van de 19e eeuw. In de 17e eeuw was Londen koud genoeg om vorstbeurzen te houden op de bevroren rivier de Theems.

IJskappen lijken juggernauten te zijn als het gaat om het vormgeven van het landschap. Ze moeten een ongelooflijke schurende kracht hebben gehad.

Een gletsjer is een krachtig erosiemiddel, niet alleen omdat hij groot en zwaar is, maar ook omdat hij over het landoppervlak beweegt of zelfs glijdt. De ijskap die Boston ooit bedekte, was ongeveer anderhalve kilometer dik en omdat de voet van de gletsjer nat was, gleed hij snel over het landoppervlak, waarschijnlijk met snelheden van honderden meters per jaar.

IJskappen verplaatsen zich altijd van waar hun oppervlak een grote hoogte heeft naar de laaggelegen gebieden aan de rand. Dit betekent dat het ijs dat over New England stroomde uit Canada kwam. Dit geldt zelfs als de gletsjer kleiner wordt:het ijs stroomt altijd naar buiten vanuit het midden van de ijskap. Maar tijdens ijsrecessie, of ijsterugtrekking, wordt de smeltsnelheid op lagere hoogten groter dan de stroomsnelheid, en dus zien we een netto terugtrekking.

De bewegende ijskap schraapt het aardoppervlak en verzamelt afzettingen. Tegelijkertijd herschikt het de drainagesystemen door valleien te maken en meerbassins te creëren. Het herconfigureert in feite het landschap. De Grote Meren zijn bijvoorbeeld het resultaat van gletsjers die rotsen uithollen, voornamelijk aan de rand van de ijskap, waar grote lobben zijn die snel bewegen.

We kunnen zijn actie ook zien op de Tufts-campus. Wat wij de heuvel noemen, is een gestroomlijnde gletsjerafzetting die bekend staat als een drumlin. Ballou Hall is dus gebouwd op een stapel sediment van 35.000 tot 17.000 jaar geleden.

Maar het record dat door afzettingen is achtergelaten, is er niet een van voortdurende terugtrekking. Ik zeg graag dat het nerveus en schokkerig is met tijden van snelle recessie, onderbroken door korte periodes van gletsjerexpansie, en dan meer terugtrekking.

Je neemt je leerlingen mee op excursies in het nabijgelegen Middlesex Fells. Wat zijn enkele van de visuele tekens waarnaar u zoekt in die topografie?

The Fells heeft een aantal geweldige voorbeelden van glaciale erosie in de vorm van glaciale strepen, of krassen en groeven, en er zijn grote rotsblokken achtergelaten op verschillende plaatsen die door het ijs zijn verplaatst. We hebben ook bewijs gevonden van morenen, hopen puin die ongeveer 17.000 jaar geleden aan de rand van de gletsjer werden achtergelaten terwijl deze zich terugtrok.

Ik neem ze ook mee naar Waitts Mountain in Malden. De hele top van de heuvel is zichtbaar gesteente, waarvan een groot deel is gemarkeerd met prachtige gletsjerstrepen en groeven. Ik zeg altijd dat ze hun hand op de rots moeten leggen en dan zeg ik:"Nu is er niets meer tussen jou en de laatste ijstijd."

Uit een recent onderzoek is gebleken dat de smeltende ijskap van Groenland tegen het einde van de eeuw waarschijnlijk bijna een voet zal bijdragen aan de wereldwijde zeespiegelstijging, en dat de ijsplaten rond de Antarctische kust zich snel terugtrekken. Wetenschappers van de British Antarctic Survey meldden dat 'we in de toekomst, zelfs van het ene jaar op het andere, grote veranderingen mogen verwachten op korte termijn.' Kunt u iets zeggen over de snelheid van dit verlies?

Het smelten en terugtrekken van gletsjers is altijd afhankelijk geweest van de mate waarin een gletsjer uit evenwicht is met het bestaande klimaat. Door de eeuwen heen is het smelten gebeurd wanneer de temperatuur van de aarde stijgt tot een niveau waarop ijs eenvoudigweg niet kan worden volgehouden.

Maar sinds de industriële revolutie hebben mensen de temperatuur van de aarde gestaag verhoogd door koolstofemissies, en vandaag ervaren we dat de planeet veel sneller warmer wordt. Als gevolg hiervan raken de gletsjers van de planeet steeds meer uit evenwicht.

Die onbalans wordt vooral gecompliceerd waar de gletsjer in de oceaan eindigt. Drijvende fronten van gletsjers, of ijsplaten, worden opgetild door de stijgende zeespiegel, wat ze verder destabiliseert, waardoor enorme ijsbergen ontstaan ​​door een proces dat afkalven wordt genoemd. Afkalven veroorzaakt een nog snellere recessie en opwarming van het zeewater rond de rand van een ijskap zal verder bijdragen aan het instorten van de gletsjer.

Waar maakt u zich het meest zorgen over?

Ik maak me het meest zorgen over de ijsrecessie op Antarctica en Groenland, waar de ijskappen erg groot zijn. Hier smelt het ijs sneller dan verwacht en het blijft elk jaar versnellen. Het smelten van de ijskap zal waarschijnlijk de zeespiegel dramatisch doen stijgen en leiden tot mogelijke veranderingen in de atmosferische en oceaancirculatie, wat het klimaat in veel gebieden kan veranderen en misschien extreme weersomstandigheden over de hele planeet kan veroorzaken.

Op Antarctica, waar de ijskap negen keer groter is dan op Groenland, vormen zich grote ijsbergen aan de kust, vooral op het Antarctisch Schiereiland, waar kleinere gletsjers momenteel destabiliseren. En om de hoek naar het westen, ervaart de Pine Island-gletsjer ook versneld afkalven.

Het is moeilijk te bevatten hoe groot sommige ijsbergen op Antarctica zijn. De grootste die we de afgelopen 50 jaar hebben gezien, was tweeënhalf keer zo groot als Connecticut. Het was een groot stuk ijs. Als de hele Antarctische ijskap zou smelten, zou het zeeniveau 65 meter of ongeveer 200 voet stijgen. Dat zou de hele staat Florida beslaan.

Dus wetenschappers houden het ijsverlies in Groenland en Antarctica nauwlettend in de gaten, aangezien zij de belangrijkste bijdragen leveren aan de stijgende zeespiegel; ze hebben het potentieel om alle kustlijnen en eilandnaties opnieuw te configureren, en dat is zeker een reden om te versnellen hoe we ons van plan zijn ons aan te passen aan die onzekere toekomst.

Maar de stijgende niveaus van koolstofdioxide in de oceaan, die de verzuring van de oceaan veroorzaken, baart mij nog meer zorgen. Klimaatverandering verandert de ecosystemen in de oceaan, met ernstige gevolgen voor het leven in zee en natuurlijk voor de oceaan als voedselvoorziening. In mijn manier van denken is dit waarschijnlijk het grootste probleem waarmee we te maken zullen krijgen.

We hebben dit soort verschuivingen niet zien gebeuren in andere interglaciale perioden, omdat we momenteel veel verder zijn dan de koolstofdioxideniveaus die zich de afgelopen 2 miljoen jaar in andere interglaciale perioden hebben voorgedaan.

Er is veel discussie over het voorspellen van de volgende ijstijd. Sommige klimaatexperts zeggen dat menselijke activiteit alle verschuivingen in de baancycli van de aarde zal opheffen. Heb je gedachten over de timing van de volgende ijstijd?

Het lijkt erop dat de moderne opwarming van de aarde, als deze extremer wordt en als deze aanhoudt, het vermogen zal hebben om de afkoelingstrends die zich zouden kunnen voordoen, te compenseren. Wanneer we echter ijstijden voorspellen, kijken we 10.000 jaar of meer in de toekomst, en dat maakt klimaattrends moeilijker te voorspellen.

Als onze huidige klimaatramp bijvoorbeeld extreem zou worden, waardoor de menselijke bevolking mogelijk zou afnemen door pandemieën te vergroten of de menselijke voedselvoorziening drastisch zou verminderen, zouden we uiteindelijk een lagere CO2-uitstoot kunnen produceren.

We moeten ook bedenken dat we, op de schaal van duizenden jaren, misschien zonder fossiele brandstoffen komen te zitten en dat er lagere emissies aan ons worden opgelegd. In dit geval kan het klimaat terugkeren naar een toestand die dichter bij zijn natuurlijke staat ligt, en de ijstijden kunnen doorgaan zoals ze de afgelopen half miljoen jaar hebben gedaan.

Het zal moeilijk te voorspellen zijn hoe klimaatveranderingen in de komende paar eeuwen een ijstijd van 10.000 jaar in de toekomst zullen beïnvloeden. Naar mijn mening moeten we ons zorgen maken over de gevolgen van de opwarming voor de komende eeuwen. Je zorgen maken over verre ijstijden op dit moment, hoewel interessant, lijkt me een afleiding en we moeten ons meer richten op de huidige crisis. + Verder verkennen

IJsplaten weerhouden de gletsjers van Antarctica om de zeespiegel te verhogen, maar ze brokkelen af ​​