Nieuw onderzoek op Antarctica, inclusief de eerste kaart van het afkalven van ijsbergen, verdubbelt de eerdere schattingen van verlies door ijsplaten en geeft aan hoe het continent verandert.

De grootste onzekerheid bij het voorspellen van de wereldwijde zeespiegelstijging is hoe het ijsverlies op Antarctica zal versnellen naarmate het klimaat warmer wordt. Twee studies, gepubliceerd op 10 augustus en geleid door onderzoekers van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië, onthullen onverwachte nieuwe gegevens over hoe de Antarctische ijskap de afgelopen decennia aan massa heeft verloren.

Eén studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature , brengt in kaart hoe het afkalven van ijsbergen - het afbreken van ijs van een gletsjerfront - de Antarctische kustlijn in de afgelopen 25 jaar heeft veranderd. De onderzoekers ontdekten dat de rand van de ijskap ijsbergen sneller heeft afgeworpen dan het ijs kan worden vervangen. Deze verrassende bevinding verdubbelt eerdere schattingen van ijsverlies van de drijvende ijsplaten van Antarctica sinds 1997, van 6 biljoen tot 12 biljoen ton. Door het verlies van ijs door het afkalven zijn de ijsplaten verzwakt en konden de Antarctische gletsjers sneller naar de oceaan stromen, waardoor de wereldwijde zeespiegelstijging sneller ging.

De andere studie, gepubliceerd in Earth System Science Data , laat in ongekend detail zien hoe het dunner worden van Antarctisch ijs terwijl het oceaanwater smelt, zich vanaf de buitenranden van het continent naar het binnenste heeft verspreid, bijna een verdubbeling in de westelijke delen van de ijskap in het afgelopen decennium. Gecombineerd geven de aanvullende rapporten het meest complete beeld tot nu toe van hoe het bevroren continent verandert.

Ijsberg afkalven

"Antarctica brokkelt af aan de randen", zegt JPL-wetenschapper Chad Greene, hoofdauteur van het onderzoek naar afkalven. "En wanneer ijsplaten slinken en verzwakken, hebben de enorme gletsjers van het continent de neiging om te versnellen en de snelheid van de wereldwijde zeespiegelstijging te verhogen."

De meeste Antarctische gletsjers stromen naar de oceaan, waar ze eindigen in drijvende ijsplaten tot 3 kilometer dik en 800 kilometer breed. IJsplaten fungeren als steunberen voor gletsjers en voorkomen dat het ijs gewoon in de oceaan glijdt. Wanneer ijsplaten stabiel zijn, hebben ze een natuurlijke cyclus van afkalven en aanvullen, waardoor hun grootte op de lange termijn redelijk constant blijft.

Maar in de afgelopen decennia heeft de opwarmende oceaan de ijsplaten van Antarctica gedestabiliseerd door ze van onderaf te smelten, waardoor ze dunner en zwakker werden. Satelliethoogtemeters meten het dunner wordend proces door de veranderende hoogte van het ijs vast te leggen, maar tot deze studie was er geen uitgebreide beoordeling van hoe klimaatverandering het afkalven op het continent zou kunnen beïnvloeden.

Dat komt deels omdat satellietbeelden moeilijk te interpreteren zijn. "Je kunt je bijvoorbeeld voorstellen dat je naar een satellietbeeld kijkt en probeert het verschil te ontdekken tussen een witte ijsberg, een witte ijsplaat, een wit zee-ijs en zelfs een witte wolk. Dat is altijd een moeilijke taak geweest. Maar we hebben nu genoeg gegevens van meerdere satellietsensoren om een ​​duidelijk beeld te krijgen van hoe de kustlijn van Antarctica de afgelopen jaren is geëvolueerd."

Voor de nieuwe studie hebben Greene en zijn co-auteurs sinds 1997 satellietbeelden van het continent gesynthetiseerd in zichtbaar, thermisch infrarood (warmte) en radargolflengten. Door deze metingen te combineren met een begrip van de ijsstroom die is verkregen uit een lopend NASA-project voor het in kaart brengen van gletsjers , brachten ze de randen van ijsplaten in kaart rond 30.000 lineaire mijlen (50.000 kilometer) van de Antarctische kustlijn.

Verliezen door afkalven zijn de natuurlijke groei van de ijsplaat zo sterk overtroffen dat de onderzoekers denken dat het onwaarschijnlijk is dat Antarctica tegen het einde van deze eeuw terug kan groeien tot het niveau van vóór 2000. De bevindingen suggereren zelfs dat grotere verliezen kunnen worden verwacht:de grootste ijsplaten van Antarctica lijken allemaal op weg te zijn naar grote afkalfevenementen in de komende 10 tot 20 jaar.

36 jaar ijsverlies in kaart brengen

In het aanvullende onderzoek hebben JPL-wetenschappers bijna 3 miljard datapunten van zeven altimetrie-instrumenten in de ruimte gecombineerd om de langste continue dataset te produceren over de veranderende hoogte van de ijskap - een indicator van ijsverlies - al in 1985. Ze gebruikten radar en lasermetingen van ijshoogte, nauwkeurig tot op enkele centimeters, om maandelijkse kaarten met de hoogste resolutie te produceren die ooit zijn gemaakt van ijsverlies.

Het ongeëvenaarde detail in het nieuwe record onthult hoe langetermijntrends en jaarlijkse weerpatronen het ijs beïnvloeden. Het toont zelfs de opkomst en ondergang van de ijskap, aangezien subglaciale meren regelmatig kilometers onder het oppervlak vullen en legen. "Subtiele veranderingen zoals deze, in combinatie met een beter begrip van langetermijntrends uit deze dataset, zullen onderzoekers helpen de processen te begrijpen die ijsverlies beïnvloeden, wat leidt tot betere toekomstige schattingen van de zeespiegelstijging", zegt Johan Nilsson, hoofdauteur van JPL. van de studie.

Het synthetiseren en analyseren van de enorme archieven van metingen in een enkele dataset met hoge resolutie vergde jaren werk en duizenden uren rekentijd op de servers van NASA. Nilsson zegt dat het het allemaal waard was:"Door de gegevens samen te vatten in iets dat breder bruikbaar is, komen we misschien dichter bij de grote doorbraken die we nodig hebben om onze planeet beter te begrijpen en om ons voor te bereiden op de toekomstige gevolgen van klimaatverandering." + Verder verkennen

Zee-ijs kan de stabiliteit van de Antarctische ijskap beheersen, vindt nieuw onderzoek