Mogelijk passeert het ijs van Antarctica deze griezelige grens over 40 jaar

De smeltende gletsjers en ijskap van Antarctica veroorzaken mogelijk onvermijdelijk een ‘snelle en onomkeerbare’ zeespiegelstijging, tenzij landen zich inzetten voor een nog lagere uitstoot - en dat moet snel gebeuren, aldus een recent onderzoek.

Gepubliceerd 7 mei 2021 17:21 CEST
antarctica-ice-trouble

Alweer brokkelt een blok ijs van de Pine Islandgletsjer af en valt in de zee rond Antarctica. Uit een nieuw onderzoek blijkt dat het ijs op Antarctica mogelijk halverwege deze eeuw een kantelpunt bereikt, wat leidt tot een gevaarlijke zeespiegelstijging, tenzij grote landen het er snel over eens worden dat zij hun uitstoot verder gaan beperken.

Foto van NASA Earth Observatory

Als 's werelds grootste CO2-uitstoters hun emissies niet nog drastischer inperken, dan kan de smelt van het Antarctische ijs rond het midden van deze eeuw aanzienlijk versnellen. Dat zou in de komende eeuwen leiden tot een ‘snelle en onomkeerbare’ stijging van de zeespiegel, zo blijkt uit een nieuwe modelstudie.

Bijna 200 landen hebben hun doelstellingen voor uitstootreductie, zogenaamde Nationally Determined Contributions, vastgelegd in het Akkoord van Parijs. Maar hoewel het wereldwijde klimaatakkoord erop gericht is om de opwarming te beperken tot 2 graden Celsius, wordt de aarde op basis van de oorspronkelijk afgesproken doelstellingen deze eeuw minstens 3 graden warmer. Afgelopen maanden stelden de Amerikaanse president Joe Biden en verschillende andere wereldleiders hun doelstellingen voor de beperking van de uitstoot naar boven bij, om meer in lijn te komen met de in Parijs afgesproken temperatuurdoelen.

Uit een onderzoek waarover onlangs een artikel verscheen in het vakblad Nature blijkt hoe belangrijk het behalen van die doelen is voor 's werelds grootste ijskap. Als de mensheid erin zou slagen om de wereldwijde opwarming beperkt te houden tot 2 graden, dan gaat het ijsverlies op Antarctica volgens het onderzoek gestaag door in de 21e eeuw.

Lees ook: Hoe Antarctica smelt van boven- en onderaf

Maar wanneer de wereld de huidige koers van een opwarming van meer dan 2 graden blijft volgen, dan zou er rond 2060 op Antarctica een plotselinge versnelling van het smeltproces kunnen plaatsvinden, waardoor dit in 2100 bijna twee keer zoveel bijdraagt aan de zeespiegelstijging. Dat is volgens het onderzoek het gevolg van processen die op hol kunnen slaan wanneer de uitstoot in de komende decennia niet wordt ingeperkt, met name bij de bedreigde West-Antarctische ijskap.

‘Dit is alweer een behoorlijk kwantitatief onderzoek dat aangeeft waar de grens ligt,’ aldus glacioloog Ted Scambos van de University of Colorado, die niet bij het nieuwe onderzoek betrokken was. ‘Als we onze voet figuurlijk gesproken op het gaspedaal houden, komen we in een situatie waarbij de West-Antarctische ijskap dreigt te verdwijnen.’

Kantelpunten voor ijskappen

Sinds het begin van de jaren negentig is Antarctica ruwweg zo'n drie biljoen ton ijs kwijtgeraakt. De snelheid waarmee het ijs smelt is tegenwoordig aan het versnellen doordat drijvende ijsplaten die de gletsjers van West-Antarctica tegenhouden, smelten en instabieler worden door warm zeewater. Daardoor kunnen de gletsjers sneller de zee instromen. Het beperken van de opwarming van de aarde is zonder enige twijfel de beste manier om ijsverlies op Antarctica en een stijging van de zeespiegel tegen te gaan, maar wetenschappers weten nog steeds niet hoeveel ijs er gaat smelten - en hoe snel dat gaat - bij verschillende niveaus van opwarming.

Die onzekerheid komt deels voort uit verschillende processen die in grote gletsjers op Antarctica op gang kunnen komen waarbij de afkalving van het ijs op hol slaat doordat de drijvende ijsplaten die de gletsjers tegenhouden dunner worden of verdwijnen.

Het eerste proces, dat MISI (marine ice sheet instability) wordt genoemd, vindt plaats wanneer een in de oceaan uitlopende gletsjer smelt en zich terugtrekt over een bodem die verder landinwaarts lager wordt. Dit is het geval in een groot deel van West-Antarctica: het ijs ligt in een bekken dat onder zeeniveau ligt (vandaar de term ‘marine’ in de naam), als een soort enorme schep ijs in een ondiepe kom.

Naarmate de randen van dat ijs wegsmelten richting het diepere, vollere midden, wordt de voorkant van de gletsjer dikker waardoor deze meer druk uitoefent op de ijsplaten die het gletsjerijs tegenhouden. Hierdoor stroomt de gehele ijsstroom sneller de zee in. Klimaatwetenschappers zijn er zo goed als zeker van dat dit proces daadwerkelijk optreedt; daarom maken ze zich zorgen om West-Antarctica. Het proces is mogelijk al gaande bij de Thwaitesgletsjer, die zich in het midden van West-Antarctica bevindt en die een hoeveelheid water bevat die goed zou zijn voor een wereldwijde zeespiegelstijging van enkele decimeters.

Over het andere proces, MICI oftewel marine ice cliff instability, bestaan meer vraagtekens. Naarmate het ijs zich verder terugtrekt naar het midden van het bassin en de beschermende drijvende ijsplaten helemaal verdwijnen, kunnen grote ‘kliffen’ van ijs boven de zee uit gaan torenen. Boven een bepaalde hoogte, mogelijk honderd meter, zouden deze kliffen onder hun eigen gewicht kunnen instorten. Als dit proces zich zou voordoen bij de Thwaitesgletsjer of elders, zouden de verdwijning van het ijs en de stijging van de zeespiegel veel sneller kunnen verlopen.

Lees ook: Eerste passagiersvliegtuig landt op Antarctica

Voor het nieuwe onderzoek werd een model van de fysica van ijskappen gebruikt dat rekening houdt met beide processen, om meer te weten te komen over de toekomst van Antarctica en de invloed van deze destabiliserende factoren. Het is gebaseerd op onderzoek met behulp van eerdere modellen dat in 2016 werd gepubliceerd, maar bevat complexere fysische processen en interacties tussen het Antarctische ijs en andere onderdelen van het klimaatsysteem op aarde.

Het verschil dat uitstoot maakt

De onderzoekers lieten het model berekenen hoe de situatie over enkele eeuwen is in een scenario waarin de opwarming beperkt blijft tot de doelstelling van 2 graden uit het Akkoord van Parijs, en ook met de meer ambitieuze opwarming van 1,5 graad. En ze keken naar een scenario waarin de temperatuur circa 3 graden stijgt, wat ongeveer in lijn is met de eerste set afspraken voor uitstootbeperking in het klimaatakkoord.

De resultaten lieten zien dat ambitieuzere klimaatdoelen een enorm verschil kunnen uitmaken voor de toekomst van Antarctica. De smelt op het continent draagt momenteel ongeveer een halve millimeter per jaar bij aan de wereldwijde stijging van de zeespiegel. Als de mensheid de opwarming weet te beperken tot 1,5 of 2 graden door de temperaturen tegen het midden van deze eeuw te laten stabiliseren, dan neemt die bijdrage toe tot ongeveer 2 millimeter per jaar, wat in 2100 een totale stijging oplevert tussen de 80 en 90 millimeter.

Maar als we de doelstellingen van Parijs niet halen, ziet onze toekomst er aanzienlijk somberder uit. In een scenario met een opwarming van 3 graden, worden belangrijke ijsplaten die de Thwaitesgletsjer en andere gletsjers in West-Antarctica tegenhouden steeds instabieler. De modellen geven aan dat Antarctica rond 2060 mogelijk een omslagpunt bereikt waarbij het verdwijnen van het ijs en de stijging van de zeespiegel onder invloed van MISI en MICI steeds sneller verlopen.

In dit scenario draagt de ijskap eerder rond de twee centimeter bij aan de zeespiegelstijging in 2100. De smelt op Antarctica zou dan een stijging van de waterspiegel van 5 millimeter per jaar tot gevolg hebben, ruim twee keer zoveel als bij een geringere opwarming. In dit scenario zou de zeespiegel alleen al door de smelt op Antarctica met ruim 1,5 meter zijn gestegen in 2300. Wanneer de temperatuur vanaf nu nog 1,5 graad stijgt en daarna stabiel blijft, is dit ongeveer een meter.

Zelfs wanneer het CO2-gehalte in de atmosfeer weer omlaag wordt gebracht, zal dit de terugtrekking van het ijs niet stoppen als Antarctica eenmaal het kantelpunt is gepasseerd. De onderzoekers ontdekten dat wanneer de oorspronkelijke afspraken uit het Parijsakkoord later deze eeuw worden gecombineerd met initiatieven om CO2 uit de atmosfeer te verwijderen, de zeespiegel nog steeds eeuwenlang door zou stijgen. Tenzij die technologie in de komende veertig jaar grootschalig wordt ingezet, zou de totale stijging van het zeeniveau nog steeds hoger uitvallen dan wanneer de opwarming van de aarde nu beperkt zou blijven tot maximaal 2 graden. Op dit moment staat de technologie om CO2 aan de lucht te onttrekken nog in de kinderschoenen.

‘Als je eenmaal de grenswaarde hebt bereikt, is er geen weg terug,’ aldus coauteur Andrea Dutton, die onderzoek naar de zeespiegel aan de University of Wisconsin-Madison. ‘Dan ontkom je er niet meer aan. Dat is de belangrijkste conclusie.’

Wat modder uit gletsjermeren ons kan vertellen over het verleden en de toekomst
Bekijk welke uitdagingen wetenschappers tegenkwamen tijdens het verzamelen van boorkernen uit een gletsjermeer in de Himalaya.

Het verschil dat uitstoot maakt

De onderzoekers lieten het model berekenen hoe de situatie over enkele eeuwen is in een scenario waarin de opwarming beperkt blijft tot de doelstelling van 2 graden uit het Akkoord van Parijs, en ook met de meer ambitieuze opwarming van 1,5 graad. En ze keken naar een scenario waarin de temperatuur circa 3 graden stijgt, wat ongeveer in lijn is met de eerste set afspraken voor uitstootbeperking in het klimaatakkoord.

De resultaten lieten zien dat ambitieuzere klimaatdoelen een enorm verschil kunnen uitmaken voor de toekomst van Antarctica. De smelt op het continent draagt momenteel ongeveer een halve millimeter per jaar bij aan de wereldwijde stijging van de zeespiegel. Als de mensheid de opwarming weet te beperken tot 1,5 of 2 graden door de temperaturen tegen het midden van deze eeuw te laten stabiliseren, dan neemt die bijdrage toe tot ongeveer 2 millimeter per jaar, wat in 2100 een totale stijging oplevert tussen de 80 en 90 millimeter.

Maar als we de doelstellingen van Parijs niet halen, ziet onze toekomst er aanzienlijk somberder uit. In een scenario met een opwarming van 3 graden, worden belangrijke ijsplaten die de Thwaitesgletsjer en andere gletsjers in West-Antarctica tegenhouden steeds instabieler. De modellen geven aan dat Antarctica rond 2060 mogelijk een omslagpunt bereikt waarbij het verdwijnen van het ijs en de stijging van de zeespiegel onder invloed van MISI en MICI steeds sneller verlopen.

In dit scenario draagt de ijskap eerder rond de twee centimeter bij aan de zeespiegelstijging in 2100. De smelt op Antarctica zou dan een stijging van de waterspiegel van 5 millimeter per jaar tot gevolg hebben, ruim twee keer zoveel als bij een geringere opwarming. In dit scenario zou de zeespiegel alleen al door de smelt op Antarctica met ruim 1,5 meter zijn gestegen in 2300. Wanneer de temperatuur vanaf nu nog 1,5 graad stijgt en daarna stabiel blijft, is dit ongeveer een meter.

Zelfs wanneer het CO2-gehalte in de atmosfeer weer omlaag wordt gebracht, zal dit de terugtrekking van het ijs niet stoppen als Antarctica eenmaal het kantelpunt is gepasseerd. De onderzoekers ontdekten dat wanneer de oorspronkelijke afspraken uit het Parijsakkoord later deze eeuw worden gecombineerd met initiatieven om CO2 uit de atmosfeer te verwijderen, de zeespiegel nog steeds eeuwenlang door zou stijgen. Tenzij die technologie in de komende veertig jaar grootschalig wordt ingezet, zou de totale stijging van het zeeniveau nog steeds hoger uitvallen dan wanneer de opwarming van de aarde nu beperkt zou blijven tot maximaal 2 graden. Op dit moment staat de technologie om CO2 aan de lucht te onttrekken nog in de kinderschoenen.

‘Als je eenmaal de grenswaarde hebt bereikt, is er geen weg terug,’ aldus coauteur Andrea Dutton, die onderzoek naar de zeespiegel aan de University of Wisconsin-Madison. ‘Dan ontkom je er niet meer aan. Dat is de belangrijkste conclusie.’

Concurrerende modellen

Er is echter niet één model dat de toekomst van Antarctica helemaal kan voorspellen. Dat is een van de belangrijkste conclusies van een ander artikel dat onlangs in Nature werd gepubliceerd. Voor dit onderzoek werden honderden modelstudies van gletsjers en ijskappen geanalyseerd, om te ramen in hoeverre al het landijs op aarde (waaronder de ijskappen van Groenland en Antarctica, berggletsjeres en ijsmassa's in 19 regio's uit de hele wereld) zou bijdragen aan de zeespiegelstijging bij verschillende scenario's van CO2-uitstoot.

Ook in dit onderzoek werd een groot verschil geconstateerd tussen wat er op aarde gebeurt wanneer we de klimaatdoelstellingen van Parijs halen versus wanneer we daar overheen gaan: vergeleken met wat er gebeurt als de temperaturen slechts 1,5 graad stijgen, draagt in een wereld waar het 3 graden warmer is het landijs aan het eind van de eeuw twee keer zoveel bij aan het zeeniveau.

Maar in het tweede onderzoek werd wat Antarctica betreft geen duidelijk verband gezien tussen uitstootniveau en ijsverlies in alle modellen waarnaar werd gekeken. Volgens de auteurs komt dat doordat niet zeker is hoe de tegenstrijdige processen van extra sneeuwval (waardoor de ijskappen in massa toenemen) en extra smelt Antarctica uiteindelijk zullen beïnvloeden wanneer de aarde opwarmt.

Volgens klimaatwetenschapper Tamsin Edwards van King’s College London, tevens de hoofdonderzoeker van de tweede studie, betekent dit echter niet dat de opwarming van het klimaat geen gevolgen heeft voor Antarctica.

‘Wat wij zeggen is dat je, wanneer je kijkt naar allerlei verschillende klimaat- en ijskapmodellen, een grote variatie ziet in de mate waarin Antarctica reageert op klimaatverandering,’ zei Edwards tijdens een persbijeenkomst.

Het nieuwe artikel van Dutton en haar collega's gaat uit van een grotere mate van smelt dan de gemiddelde verwachting in de analyse van Edwards, maar deze ligt wel ‘binnen de range’ van een groep meer pessimistischer modellen, aldus Edwards. Geen van die andere modellen hield rekening met het MICI-proces, maar zij baseerden hun voorspellingen van een groter ijsverlies op andere factoren, zoals een intenser smeltproces onder de ijsplaten van Antarctica of juist aan de bovenkant daarvan.

Welk model uiteindelijk ook het meest juiste zal blijken, volgens Dutton is het vooral van belang om ons te realiseren dat de Antarctische ijskap een intrinsiek kantelpunt heeft.

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

Lees meer

Ontdek Nat Geo

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

Over ons

Abonnement

  • Abonneren
  • Schrijf je in
  • Shop
  • Disney+

Volg ons

  • Gebruiksvoorwaarden
  • Privacyverklaring
  • Cookiebeleid
Copyright © 1996-2015 National Geographic Society. Copyright © 2015-2017 National Geographic Partners, LLC. Alle rechten voorbehouden.