Antarctische ijsplateaus vallen uiteen. Hoe snel zal de zeespiegel stijgen?

Nadat temperaturen in de regio tot ruim elf graden boven normaal stegen, volgde het onverwachtse uiteenvallen van een ijsplateau in Oost-Antarctica. Door het voorval is de aandacht opnieuw gericht op West-Antarctica, waar één reusachtige gletsjer is.

Gepubliceerd 30 mrt. 2022 13:27 CEST
thwaites-glacier

Het Thwaites-ijsplateau in West-Antarctica is een drijvende ijsvlakte aan de voorzijde van de Thwaites Glacier, daar waar het gletsjerijs onmerkbaar traag in zee stroomt. Het ijsplateau is langs twee derde van zijn breedte al uiteengevallen. In december 2021 zagen wetenschappers zorgwekkende tekenen dat ook het resterende deel instabiel is geworden. IJsplateaus fungeren als een soort ‘stop’ op de zeewaartse stroom van gletsjersijs, waardoor ook de zeespiegelstijging minder snel verloopt.

Foto door Jim Yungel, NASA Earth Observatory

Het enige wat wetenschapper Erin Pettit kon zien als ze zich boog over satellietbeelden van het ijsplateau voor de Thwaites Glacier in West-Antarctica, was de kolossale scheur die dwars over de foto liep.

Toen zij en haar collega’s twee jaar eerder moesten beslissen waar ze hun onderzoekskamp zouden opslaan, was dit ijsplateau – een drijvende vlakte van ijs aan de voorzijde van de reusachtige gletsjer – in zijn geheel stabiel. Het was volstrekt veilig om hier een tijdje te verblijven, dachten ze.

Maar toen de onderzoekers in december vorig jaar op het punt stonden naar het kamp te vertrekken, waren op nieuwe satellietbeelden enorme scheuren in het ijs te zien die in de richting van het beoogde kamp liepen.

Het was niet erg waarschijnlijk dat de spleten zó snel zouden groeien dat ze de wetenschappers in gevaar zouden brengen, maar voor Pettit betekende de ontwikkeling iets nóg griezeligers: het begin van het uiteenvallen van het hele ijsplateau en de voorbode van de uiteindelijke ineenstorting van de kolossale gletsjer erachter.

In maart brak in Oost-Antarctica – de andere, koudere zijde van de Zuidpool – voor het eerst een ijsplateau in stukken. Nadat op het zuidelijk halfrond een hittegolf aan het einde van de zomer tot ongebruikelijk hoge temperaturen en harde wind had geleid, viel het Conger-ijsplateau binnen enkele dagen uiteen. De onverwachtse ondergang van dit plateau benadrukt nog eens het belang van deze ijsvlaktes en de onzekere toekomst die ze tegemoet gaan, want ze fungeren als barrières die de onmerkbaar trage stroom van gletsjerijs naar zee tegenhouden. Wetenschappers vrezen dan ook dat wanneer deze plateaus binnen afzienbare tijd uiteen beginnen te vallen, het continent nog meer van zijn ijs zal verliezen en de zeespiegel als gevolg daarvan wereldwijd zal stijgen.

Maar ondanks het uiteenvallen van het Conger-ijsplateau is alle aandacht nog altijd gericht op de ijsplateaus aan de rand van West-Antarctica, waar Pettit haar onderzoek verricht. Haar ontdekking in december 2021 wees erop dat het Thwaites-ijsplateau binnen tien jaar uiteen zou kunnen vallen, waardoor de kolossale en ongebruikelijk kwetsbare gletsjer erachter nóg instabieler zou worden.

Map

Foto door National Geographic

De Thwaites Glacier is ongeveer zo groot als de staat Florida en bevat genoeg ijs om de zeespiegel met zestig centimeter te doen stijgen. De gletsjer is ook een flessenhals binnen de grotere West-Antarctische ijskap, die de zeespiegel met drie meter zou doen stijgen als hij in zijn geheel zou afsmelten. En vanwege enkele merkwaardige en ook angstaanjagende geologische en geografische eigenaardigheden van de Thwaites-gletsjer, zou deze ijsmassa in de toekomst een van de grote veroorzakers van de zeespiegelstijging op aarde kunnen worden.

‘Het is de belangrijkste gletsjer ter wereld,’ zegt Julia Wellner, marien geoloog aan de University of Houston.

Volgens glacioloog Ted Scambos van de University of Colorado, een van de leiders van een meerjarig onderzoek naar de Thwaites-gletsjer, is de ontwikkeling die de gletsjer momenteel doormaakt ‘alarmerend’. ‘Deze gletsjer zou in zijn eentje alles kunnen veranderen en ons tegen het einde van de eeuw in een totaal andere situatie kunnen brengen. We zouden dan niet meer spreken over geleidelijke aanpassingen aan de zeespiegelstijging, maar over ‘harde’ beschermingsmaatregelen, zoals de aanleg van zeeweringen of zelfs het evacueren van laag gelegen kustgebieden.

De zeespiegel stijgt

Hoewel precieze voorspellingen lastig zijn, is het duidelijk dat de zeespiegel aan het stijgen is – en snel ook. Maar volgens A.R. Siders, socioloog aan de University of Delaware, zijn veel kustbewoners amper bereid om dat feit te erkennen. ‘De vraag is niet óf de zeespiegel met zestig centimeter zal stijgen, maar hoe snel dat zal gebeuren. We moeten gewoon besluiten [om ons daarop voor te bereiden], zelfs als er nog onzekerheden zijn.’

Wereldwijd is de zeespiegel sinds 1900 met ruim twintig centimeter gestegen, maar die stijging is na 2006 veel sneller verlopen. In het laatste rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), dat in 2021 is uitgebracht, stelden wetenschappers vast dat de zeespiegel nu met ongeveer 3,7 millimeter per jaar stijgt. De IPCC voorspelde met ‘gemiddeld vertrouwen’ dat de zeespiegel tegen het jaar 2100 met nog eens 38 tot 76 centimeter zou zijn gestegen en dat de stijging daarna nog eeuwenlang zou aanhouden.

In sommige regio’s verloopt de zeespiegelstijging sneller dan het wereldwijde gemiddelde. Zo wordt vooral de Oostkust van de VS getroffen, deels omdat de Golfstroom trager wordt en daardoor minder water van de kust wegvoert. Eerder dit jaar voorspelde de NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) dat de zeespiegel aan de Amerikaanse Oostkust in 2050 met gemiddeld dertig centimeter en in het jaar 2100 met zestig centimeter zal zijn gestegen.

Tijdens een periode van ongebruikelijk warm weer in de late zomer op het zuidelijk halfrond, brak het Conger-ijsplateau in Oost-Antarctica in stukken. Het plateau was al jaren instabiel, maar door de harde wind en temperaturen die twintig graden Celsius boven normaal lagen (tot een nog altijd ijskoude –12ºC), viel de ijsvlakte in korte tijd uiteen.

Foto door NASA via AP

Nu al wonen er wereldwijd zo’n 110 miljoen mensen in kustgebieden die kwetsbaar zijn voor overstromingen als gevolg van hoogwater. Als de zeespiegel dertig centimeter hoger zou liggen, zouden langs alle Amerikaanse kusten – vooral aan de Oostkust en aan de Golf van Mexico – honderdduizenden woningen in kwetsbare gebieden komen te liggen, waarbij het risico bestaat dat ze wekelijks onder water zouden komen te staan. Een stijging van zestig centimeter zou leiden tot het verdwijnen van de Malediven en andere eilandstaatjes.

Maar tegen het jaar 2100 zou de zeespiegelstijging zelfs meer kunnen bedragen dan die zestig centimeter. Als we de uitstoot van broeikasgassen niet kunnen beperken en de planeet met vijf graden Celsius zou opwarmen, zo valt in het rapport van de NOAA en andere organisaties te lezen, bestaat er een kans van vijftig procent dat de zeespiegel tegen 2100 met meer dan negentig centimeter zal zijn gestegen. En er is een tien procent kans dat die stijging meer dan 1,80 meter zal bedragen.

Afgezien van de vraag hoe snel we de CO2-uitstoot aan banden kunnen leggen, ligt de grootste onzekerheid in het tempo waarin opwarmende ijskappen zullen afsmelten en uiteen zullen vallen. Daarbij gaat het vooral om de ijskap op de Zuidpool, die genoeg water bevat om de oceanen op aarde met bijna zestig meter te doen stijgen.

Miljarden tonnen aan Zuidpoolijs storten nu al elk jaar in zee, maar die ijsmassa’s dragen maar een klein gedeelte (zo’n tien procent) bij aan de totale zeespiegelstijging per jaar. Het grootste deel van de huidige stijging valt toe te schrijven aan de opwarming van het zeewater zelf (dat daardoor uitzet en dus een groter volume in beslag neemt), aan smeltende gletsjers in bergregio’s en aan de afsmelting van de Groenlandse ijskap, die tegen het einde van de eeuw waarschijnlijk steeds sneller zal verlopen.

Maar op een zeker moment in de toekomst zal ook op de Zuidpool steeds meer water van smeltend ijs naar de oceaan worden afgevoerd. De vraag is alleen of die ontwikkeling vele eeuwen in beslag zal nemen, zodat kustlijnen slechts langzaam zullen veranderen en kustbewoners zich kunnen aanpassen, of dat het veel sneller zal gebeuren.

De dynamiek van ijsplateaus en gletsjers is notoir lastig om te voorspellen, vooral omdat de snelheid en omvang van de opwarming ongekend zijn voor de periode waarin de mensheid metingen heeft verricht. ‘We zullen deze ontwikkeling ook de komende decennia waarschijnlijk niet goed kunnen inschatten,’ zegt Bob Kopp, expert in zeespiegelstijging aan de Rutgers University.

Intussen vrezen hij en andere wetenschappers dat West-Antarctica weleens een omslagpunt zou kunnen bereiken: een moment waarna het gestage maar omvangrijke ijsverlies onvermijdelijk wordt en steeds sneller zal verlopen.

Vicieuze cirkel 

Een van de plekken op aarde die door experts met het oog op zo’n omslagpunt angstvallig in de gaten wordt gehouden, is de Thwaites Glacier, die nu al verantwoordelijk is voor zo’n vier procent van de totale jaarlijkse zeespiegelstijging.

Anders dan de meeste ijskappen, zoals die van Groenland en Oost-Antarctica, rust het grootste deel van de West-Antarctische ijskap op rotsbodem die onder zeeniveau ligt. Het ijs daar is op sommige plekken bijna twee kilometer dik en stroomt zeer traag over een diep bassin, waarvan alleen de rand boven het huidige zeeniveau uitstijgt. Voorbij die rand stroomt het ijs de oceaan in, daar waar het op de oceaanbodem ‘vastloopt’. Aan de oppervlakte blijft het ijs stroperig de zee in stromen, waar het een drijvend ijsplateau in de vorm van een champignon heeft gevormd.

Terwijl het ijs door het warme zeewater en de opwarmende atmosfeer smelt, wijkt de ‘vastloopzone’ onder het gletsjerfront geleidelijk aan steeds verder terug. Problematisch wordt het als die zone zich tot achter de rand van het bassin terugtrekt, waardoor het ijs niet langer op de rotsbodem zal rusten maar op het water in het diepe bassin zal drijven. Daardoor neemt ook de wand van het ijsfront onder het ijsplateau, dat in contact met het warme water komt, in oppervlakte toe, waardoor er meer ijs zal smelten en het gletsjerfront nog verder zal terugwijken – een vicieuze cirkel van ijsmassa’s die zich steeds verder terugtrekken. De technische term voor deze ontwikkeling is ‘mariene ijskap-instabiliteit’ of MISI (marine ice sheet instability).

Bij de Thwaites Glacier is de vastloopzone van het ijs al tot in de buurt van de bassinrand teruggeweken.

Maar er is nog een andere ontwikkeling gaande die het uiteenvallen van het plateau zou kunnen versnellen, een gevaar dat wetenschappers nog maar een paar jaar geleden voor het eerst hebben herkend. Het gaat om ‘mariene ijswand-instabiliteit’ of MICI (marine ice cliff instability).

Naarmate een gletsjer het ijsplateau aan zijn voorzijde kwijtraakt, verandert het front van de gletsjer in een torenhoge verticale ijswand die vanaf de zeebodem tot ver boven de zeespiegel oprijst. Zo’n steile ijswand is waarschijnlijk zeer instabiel en doet volgens Jeremy Bassis van de University of Michigan eerder denken aan een ‘zandkasteel’, omdat materiaal (in dit geval het ijs) niet tot onbeperkte hoogte overeind kan blijven staan.

In 2012 stelden Bassis en Catherine Walker dat wanneer ijswanden hoger dan ongeveer een kilometer worden (een zeer reële mogelijkheid in het geval van het Thwaites-bassin), ze het risico lopen om in te storten, waardoor erachter nóg hogere ijswanden zullen ontstaan die op hun beurt instabiel raken, enzovoort. Het proces is te vergelijken met dat van MISI, maar dan veel extremer.

Toen dit proces door andere wetenschappers in computermodellen van de Antarctische ijskap werd verwerkt, ontdekten ze iets schokkends. In 2016 wist een onderzoeksteam in een studie aan te tonen dat in het slechtste scenario voor de CO2-uitstoot, de West-Antarctische ijskap het gevaar liep binnen vijfhonderd jaar geheel te verdwijnen. Tegen het jaar 2100 zou het smeltende ijs in de regio nog eens 76 centimeter extra aan zeespiegelstijging veroorzaken.

Sindsdien zijn er gedetailleerdere studies verschenen die dat doemscenario hebben afgezwakt, vooral omdat ander onderzoek heeft uitgewezen dat zeer hoge ijswanden eerder onder hun eigen gewicht inzakken dan geheel instorten. Daardoor zou het verlies aan ijs aanzienlijk minder snel verlopen en zou de bijdrage van West-Antarctica aan de zeespiegelstijging in 2100 zo’n 33 centimeter bedragen. En die stijging zou nog duidelijk minder worden (slechts enkele centimeters) als de uitstoot van broeikasgassen direct zou worden teruggedrongen.

Voorbode: uiteenvallend ijsplateau

De eerste tekenen dat de Thwaites Glacier het gevaar loopt instabiel te worden, is het uiteenvallen van zijn ijsplateau, de beschermende ‘stop’ aan de voorzijde van de gletsjer die de trage maar onophoudelijke stroom van gletsjerijs naar zee vertraagt. Het Thwaites-ijsplateau is al over twee derde van zijn 120 kilometer brede kustfront verdwenen. Op die plekken stroomt het gletsjerijs nu driemaal zo snel de oceaan in als elders.

Daarom was Erin Pettit vorig jaar zo verbluft toen ze in de buurt van haar onderzoekskamp de enorme spleten door het ijsplateau voor de resterende veertig kilometer van de gletsjerkust zag lopen.

Het ijsplateau daar ligt verankerd op een smalle onderzeese bergkam die hoog genoeg van de zeebodem oprijst om de onderkant van het plateau vast te zetten. Maar dit seizoen ontdekten Pettit en haar collega’s dat het plateau niet langer op de bergkam lag verankerd en sneller uiteen begon te vallen dan ze ooit hadden gedacht.

Pettit legt uit dat dit gedeelte van het ijsplateau is doorspekt met dunne spleten en dat het plateau zeer instabiel is. Het ‘zal waarschijnlijk in honderden ijsbergen uiteenvallen, als de voorruit van je auto,’ zegt ze. Dat proces zal zich vermoedelijk in de volgende tien jaar en mogelijk binnen de komende drie jaar afspelen.

Het uiteenvallen van dit gedeelte van het plateau zal geen bijdrage leveren aan de zeespiegelstijging, omdat het ijs al op en in het water drijft. Maar hoe sneller het gletsjerijs erachter de zee in zal stromen, des te sneller zal de zeespiegel stijgen.

Hoe veel en hoe snel?

Gezien de geologie van West-Antarctica zal er nog veel meer ijs de oceaan in stromen als de Thwaites Glacier zelf uiteen zou vallen. Maar volgens Ben Hamlington, expert in zeespiegelstijging aan het Jet Propulsion Laboratory van Caltech en een van de auteurs van het recente NOAA-rapport, is het vrijwel zeker dat de reuzengletsjer vóór het jaar 2050 geen grote rol zal spelen in de zeespiegelstijging. Daarna wordt de situatie veel onzekerder, als gevolg van de complexe wisselwerking tussen ijsplateaus, ijskappen en de rotsbodem eronder en van onzekerheid over de verdere uitstoot van broeikasgassen.

Hoewel sommige processen die tot een versneld en spectaculair verlies aan ijs zouden kunnen leiden al in de komende tientallen jaren op gang zouden kunnen komen, zullen de ernstige gevolgen ervan waarschijnlijk pas in de loop van de 22ste eeuw merkbaar worden.

Onduidelijk is of de Thwaites Glacier al een omslagpunt heeft bereikt, het moment waarna het ijsverlies onomkeerbaar wordt. Maar uit recent onderzoek komt naar voren dat er nog tijd is om het tij te keren. Als de opwarming van de aarde beperkt zou blijven tot minder dan 2ºC, de doelstelling van het Klimaatakkoord van Parijs die technisch gezien nog altijd mogelijk is, dan zou dat voldoende zijn om de teloorgang van de Thwaites Glacier en talloze andere gletsjers op de Zuidpool af te wenden of in elk geval sterk te vertragen. Tot nu toe is de aarde met 1,1ºC opgewarmd.

De instabiliteit van de West-Antarctische ijskap is in feite al een soort omslagpunt, een voorbode van onomkeerbaar ijsverlies. Als de aarde over langere perioden met meer dan drie graden zou opwarmen, zou dat in de loop van enkele honderden jaren of in de komende duizend jaar kunnen leiden tot een zeespiegelstijging van zes tot twaalf meter. Zelfs als het in de toekomst mogelijk zou worden om dusdanige hoeveelheden CO2 uit de atmosfeer te verwijderen zodat de temperaturen weer naar een normaal niveau zouden dalen, zouden de ijskappen waarschijnlijk onherroepelijk verloren zijn gegaan. IJsverlies vindt namelijk veel sneller plaats dan ijsgroei.

‘We hebben nu al veel meer ijsverlies gezien dan in het leven van een mens kan worden opgehoopt,’ zegt Wellner.

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op nationalgeographic.com

Lees meer

Dit vindt u misschien ook interessant

Milieu
Mogelijk passeert het ijs van Antarctica deze griezelige grens over 40 jaar
Milieu
Nieuwe manier om Antarctische sneeuwval te meten helpt bij voorspellen voortbestaan ijskap
Milieu
Foto’s getuigen van klimaatcrisis – en van hoop voor de toekomst
Milieu
Een vijftig jaar durend onderzoek naar het afsmelten van gletsjers
Milieu
Hoogste gletsjer op Everest verloor in 30 jaar tijd 2000 jaar aan ijs

Ontdek Nat Geo

  • Dieren
  • Milieu
  • Geschiedenis en Cultuur
  • Wetenschap
  • Reizen
  • Fotografie
  • Ruimte
  • Video

Over ons

Abonnement

  • Abonneren
  • Schrijf je in
  • Shop
  • Disney+

Volg ons

Copyright © 1996-2015 National Geographic Society. Copyright © 2015-2021 National Geographic Partners, LLC. Alle rechten voorbehouden.