Meer dan 5 meter aan potentiële mondiale zeespiegelstijging ligt opgesloten in de West-Antarctische ijskap. Het is dus van cruciaal belang om te begrijpen of de gebieden van de ijskap die vandaag de dag “stabiel” lijken, in de toekomst kunnen smelten om te voorspellen hoeveel en hoe snel onze ijskap zal smelten. de zeeën zullen over de hele wereld stijgen.

Eén van die regio's die momenteel stabiel is, is de Siple Coast van West-Antarctica, waar ijsrivieren over het continent stromen en uitmonden in de Rosszee. Deze ijsstroom wordt vertraagd door de Ross Ice Shelf, een drijvende ijsmassa bijna zo groot als Spanje, die dient als steunpilaar voor de ijskapgletsjers. Vergeleken met andere ijsplaten in West-Antarctica smelt de Ross Ice Shelf zeer weinig aan de basis als gevolg van het zeer koude oceaanwater dat door de oceaanpoort beneden stroomt.

Maar dit deel van de ijskap is niet altijd stabiel geweest. Radiokoolstofdatering van sedimenten van onder de ijskap laat zien dat deze zich ongeveer 7000 jaar geleden honderden kilometers terugtrok (smolt) en vervolgens in de afgelopen 2000 jaar weer oprukte (groeide) naar zijn huidige positie.

Een nieuwe studie van GNS Science Te Pū Ao, Te Herenga Waka – Victoria University of Wellington, en een internationaal team waaronder NASA's Jet Propulsion Laboratory, gepubliceerd in Nature Communications , gebruikte computermodelsimulaties om deze terugtrekking en opmars van de ijskap te verklaren. In deze simulaties werd gekeken hoe veranderingen in de oceaan en de aardkorst de ijskap beïnvloedden.

‘Wanneer we de toekomstige reactie op de ijskap projecteren, moeten we worstelen met veel onzekerheden over welke processen het gedrag van de ijskap bepalen. Ons onderzoek probeerde te ontrafelen wat er in het verleden met de West-Antarctische ijskap in deze regio is gebeurd, om zo beter te kunnen voorspellen wat er in deze regio is gebeurd. zal in de toekomst gebeuren", zegt de hoofdauteur, Dan Lowry, ijskap- en klimaatmodelmaker van GNS Science.

Diepzeevermenging is de belangrijkste oorzaak van het gedrag van de West-Antarctische ijskap

Wanneer oppervlaktewater van de oceaan bevriest als zee-ijs, komt er zout vrij. Hierdoor ontstaat zeer dicht koud zout water dat zich diep in de oceaan kan vermengen, ook in oceaanholten zoals de ruimte onder de Ross Ice Shelf. Dit dichte water fungeert als een barrière tussen het warmere oceaanwater en de ijsplaat, waardoor smelten wordt voorkomen. Maar Antarctische ijskernen en geologische gegevens laten zien dat deze oceaanvermenging in het verleden zwakker was, wat betekent dat de smeltsnelheid mogelijk hoger was.

Naarmate een ijskap kleiner wordt, zorgt de verandering in de ijsbelasting ervoor dat de aardkorst als reactie daarop langzaam omhoog gaat. De snelheid waarmee de aardkorst omhoog komt, hangt af van de viscositeit – of ‘plakkerigheid’ – van de mantel, de laag van de aarde onder de korst. Het omhoog komen van de aardkorst toen de ijskap zich duizenden jaren geleden terugtrok, kan het drijvende ijs opnieuw aan de grond hebben gezet, waardoor de ijskap zich heeft kunnen stabiliseren en vervolgens weer verder kan opschuiven.

Door geologische gegevens te vergelijken met de simulaties van de stroming van de ijskap onder verschillende scenario's van "plakkerigheid" van de mantel en de mate waarin de oceaan zich vermengt, bleek uit de studie dat het terugtrekken en oprukken van de ijskap het best kon worden verklaard door veranderingen in de oceaantemperatuur, maar dat de De snelheid van de reactie van de aardkorst heeft ook invloed op hoe gevoelig de ijskap is voor de oceaan. De ijskap, de oceaan en de vaste aarde werken allemaal op elkaar in en beïnvloeden elkaar.

Mitigatie is nog steeds belangrijk

Uit recent onderzoek is gebleken dat in een ander deel van West-Antarctica – de Amundsen Sea Embayment – ​​de oceaanholten onder de ijsplaten al warm zijn en dat het smelten aan de gang is, waarbij verder smelten “onvermijdelijk” is, zelfs als de uitstoot wereldwijd wordt beperkt.

Lowry zegt echter dat dit nieuwe onderzoek aantoont dat het nog steeds mogelijk is om de terugtrekking van de West-Antarctische ijskap in de Siple Coast-regio te voorkomen.

“Onze modellen hebben ons geholpen te begrijpen wat de oorzaak is van veranderingen in het verleden; we weten dat door het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen om aan de doelstelling van het Akkoord van Parijs te voldoen, het mogelijk is om de opwarming van de oceaan te beperken tot niveaus die geen instorting van de ijskap veroorzaken. Deze regio is kwetsbaar, maar we zijn er nog niet."

Mondiale klimaatmodellen die op basis van scenario's met hoge emissies worden uitgevoerd, laten minder zee-ijsvorming en minder diepe oceaanvermenging zien. Dit zou kunnen leiden tot dezelfde overgang van koude naar warme oceaan en de grootschalige terugtrekking van de ijskap als duizenden jaren geleden.

Lowry zegt dat de modellering een breder scala aan processen omvatte dan eerdere modellen, bijvoorbeeld veranderingen in de zeespiegel die optreden in de buurt van de ijskap terwijl deze smelt, als gevolg van de zwaartekracht van de ijskap.

"We zijn complexer geworden, we hebben deze hypothesen op een robuustere manier getest dan ooit tevoren. Dit is een onderwerp dat de wetenschappelijke gemeenschap al enkele jaren probeert te achterhalen; het verkrijgen van deze resultaten is hetzelfde als het vinden van dat ontbrekende stukje in de puzzel van wat ijskappen doet tikken."

Meer informatie: Daniel P. Lowry et al., Verandering van het oceaanholteregime heeft de terugtrekking van de West-Antarctische aardingslijn in het late Holoceen omgekeerd, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47369-3

Journaalinformatie: Natuurcommunicatie

Aangeboden door GNS Science