Achthonderd kilometer ten zuiden van Kaap Hoorn in Zuid-Amerika vormen een smalle strook land en een aantal eilandjes de punt van het Antarctische Schiereiland. Dit grimmige rijk van ijs en permafrost is een populaire broedplaats van pinguïns. De noordelijkste grenzen van dit zuidelijke continent, waar het momenteel zomer is, zijn de afgelopen tijd vaak in het nieuws geweest. Niet vanwege de enorme aantallen grote loopvogels, maar vanwege de hoge temperatuur van 21 graden.
Het Antarctische Schiereiland is aan het herstellen van een hittegolf die voor T-shirtweer zorgde op ’s werelds grootste bevroren landmassa. Deze situatie deed alle alarmbellen afgaan. Weerstations bij de noordelijkste punt van het schiereiland en op de naburige eilanden registreerden onlangs temperaturen van meer dan 15 graden en zelfs een keer een temperatuur van bijna 21 graden. Als deze worden bevestigd, gaat het hier om nieuwe warmterecords voor het continent.
Oorzaak van deze zwoele omstandigheden is een combinatie van meteorologische factoren, van warme bergwinden tot grotere circulatiepatronen in de oceaan en de atmosfeer. Maar het bizarre weer past bij een langetermijntrend. Normaal gesproken liggen de zomertemperaturen op het Antarctische Schiereiland rond het vriespunt of iets daarboven. De afgelopen decennia kent de regio echter een extreme opwarming, waardoor hittegolven gemakkelijker records kunnen breken. Aangezien de temperatuur op aarde zal blijven stijgen naarmate de koolstofconcentratie in de atmosfeer toeneemt, zullen de nieuwe records waarschijnlijk niet lang standhouden.
“Ik vind het geen verrassing,” zegt Peter Neff, Antarctisch glacioloog aan de University of Washington. “Het hoort bij de trend en we zullen in de toekomst meer van deze warmteperioden dan koudeperioden zien.”
Aanval van warmte lucht
De oorzaak van de recente hittegolf op Antarctica ligt honderden kilometers noordelijker.
Begin februari trok er een hogedrukgebied over de zuidelijke punt van Zuid-Amerika, waardoor de regio met warm weer te maken kreeg. Volgens Xavier Fettweis, poolklimatoloog aan de Université de Liège in België, gebeurt dit meerdere keren in een zomer. De effecten ervan zijn gewoonlijk niet merkbaar op het Antarctische Schiereiland. Dat wordt tegen de aanvoer van warme lucht beschermd door de westenwinden in de zuidelijke hemisfeer. Deze sterke winden vormen een cirkel rond het continent.
De afgelopen maanden zijn deze westenwinden echter afgezwakt rond de Zuidpool. Dit is een normaal terugkerend patroon dat Antarctische oscillatie wordt genoemd. Fettweis legt uit dat warme lucht hierdoor op een ‘uitzonderlijke’ manier naar het zuiden kon stromen.
Daar komt nog bij dat de temperaturen van de oceanen rond de noordpunt van het Antarctisch Schiereiland aan het begin van de maand een tot drie graden hoger lagen dan gebruikelijk. Volgens Harry Hendon, onderzoekswetenschapper bij het Australische Bureau of Meteorology, kan deze oceaanwarmte het gevolg zijn van een zeldzame opwarming van de bovenste laag van de atmosfeer in het voorjaar. Deze opwarming zorgde er ook voor dat de westenwinden naar het noorden opschoven.
Deze warmte in de oceanen en de atmosfeer legde de basis voor een recordbrekende hittegolf. Het grillige landschap van het Antarctische Schiereiland gaf aan het einde van de eerste week van februari de doorslag.
Het schiereiland bestaat uit een bergketen, de Antarctandes, die ooit was verbonden met de Andes in Zuid-Amerika. Wanneer lucht over de bergen stroomt, gaat deze dalen. De lucht krimpt en warmt op. De snelheid van de luchtstromen neemt steeds meer toe en er ontstaan zogeheten ‘föhns’. Deze warme luchtstromen kunnen ervoor zorgen dat de temperatuur tijdelijk met maar liefst 30 °C stijgt, zo vertelt Ella Gilbert, promovendus Meteorologie bij de British Antarctic Survey.
“Het is niet voor het eerst dat dergelijke föhns voorkomen,” aldus Ruth Mottram, klimaatwetenschapper bij het Deense meteorologisch instituut. “Wanneer de atmosfeer of oceaan warmer is, kunnen records natuurlijk sneller worden gebroken.”
Dat is precies wat er eerder deze maand lijkt te zijn gebeurd. Het schiereiland werd toen omgeven door een föhn die door Gilbert als ‘erg extreem’ wordt omschreven. De onderzoeksstations op Antarctica registreerden het gebeuren. Op 6 februari werd door de Argentijnse Esperanza Basis een temperatuur van 18,3 °C gemeten. Daarmee sneuvelde het vorige warmterecord van het station van 17,5 °C dat in maart 2015 werd gemeten en de recordtemperatuur voor het hele continent is.
Op 9 februari registreerde een Braziliaans onderzoeksstation op het naburige Seymour Island een nog extremere temperatuur. Volgens verschillende berichten in de media ging het om een temperatuur van 20,75 °C. Als dat wordt bevestigd, is dit voor het eerst dat een temperatuur van meer dan 20 °C is gemeten. En dat geldt niet alleen voor Antarctica, maar voor de hele regio ten zuiden van de zestigste breedtegraad.
Een record controleren
Dat is echter helemaal niet zeker. Randall Cerveny werkt bij de World Meteorological Organization en houdt extreme weers- en klimaatomstandigheden bij. Momenteel is hij bezig een commissie samen te stellen die hoge temperatuurmetingen moet gaan onderzoeken en moet vaststellen of deze voldoen aan de bestaande normen van de WMO voor officiële records. En het is niet gezegd dat dat het geval is.
“Wanneer we een extreem record onderzoeken, moeten we alle gegevens van die sensor, de locatie en het station hebben,” zegt Cerveny. “Is op de juiste hoogte gemeten? Is de sensor gekalibreerd? Heeft de persoon, als handmatig wordt gemeten, het resultaat goed afgelezen? Was de locatie geschikt? Met al deze aspecten moeten we rekening houden.”
In extreme omgevingen zoals Antarctica kan een temperatuurmeting door veel kleine dingen vertekend raken. IJs is verrassend genoeg een daarvan. Op zonnige dagen verstrooien reflecterende witte oppervlakken licht op de sensoren, waardoor deze meer opwarmen. De temperatuur van 17,9 °C die in 2015 op James Ross Island werd gemeten, pakte bijna de titel van warmste temperatuur ooit gemeten in Antarctica voordat de WMO besloot de meting te verlagen naar 17 °C om het effect van zonnewarmte te verantwoorden.
Cerveny heeft er alle vertrouwen in dat de meting van de Esperanza Basis van 6 februari aan de normen voldoet. Het weerstation maakt deel uit van het officiële meetnetwerk van de WMO. Er worden al metingen uitgevoerd sinds eind jaren 1950, waardoor meteorologen veel vertrouwen hebben in deze metingen. “Onder ons gezegd, denk ik dat het een record is,” zegt hij.
Hij is veel sceptischer over de hogere temperatuur die enkele dagen later op Seymour Island is gemeten. Deze temperatuur werd niet door een vast WMO-station gemeten, maar in het kader van een Braziliaans controleproject voor de permafrost. De WMO zal deze meting nauwkeurig onder de loep nemen. Zo zal worden vastgesteld hoe de temperatuursensor is geplaatst. Deze moet volgens Cerveny op bepaalde hoogte boven de grond staan om beïnvloeding door oppervlakteverwarming te voorkomen. Daarnaast wordt gekeken naar hoe lang al met de sensor wordt gemeten en hoe goed deze is gekalibreerd.
Cerveny geeft aan dat het tijd zal kosten om alle benodigde gegevens van het station te verkrijgen en om uit te zoeken of dit echt het hoogste record is. “We zullen het Braziliaanse onderzoeksstation nauwkeurig inspecteren,” zegt hij.
Het grotere plaatje
Terwijl records vaak de krantenkoppen halen, zijn deze voor de wetenschappers die Antarctica bestuderen veel minder belangrijker dan de langetermijntrend. De trend voor hetAntarctische Schiereiland is complex, maar de kant die deze opgaat is duidelijk: het wordt warmer.
Hoewel Antarctica in zijn geheel slechts een beetje is opgewarmd sinds het midden van de twintigste eeuw, zijn de temperaturen die tussen 1950 en 2000 door Esperanza Basis en andere permanente onderzoeksstations op het Antarctische Schiereiland zijn gemeten met maar liefst 3 graden gestegen. Daarmee liggen ze ver boven de gemiddelde wereldwijde opwarming.
Eind jaren negentig stagneerde deze snelle opwarming plotseling. Vanuit wetenschappelijke hoek was er ineens veel interesse naar de oorzaak van de opwarming. Onderzoekers concludeerden uiteindelijk dat het een combinatie van factoren betrof, waaronder lokale afname van zeeijs, toegenomen westenwinden en het domino-effect van het door mensen veroorzaakte gat in de ozonlaag boven Antarctica. Deze processen werden uiteindelijk verdrongen door veranderde circulatiepatronen die ervoor zorgden dat de koorts op het schiereiland wat afnam.
Wij mensen blijven echter elk jaar steeds meer warmtevasthoudende koolstofdioxide in de lucht uitstoten. Wetenschappers verwachten dan ook dat het schiereiland weer zal opwarmen over niet al te lange tijd. Als de recente trends een indicatie zijn, is dat slecht nieuws voor het ijs.
Het ijs aan de westkant van Antarctica wordt van onderen aangevallen door warm oceaanwater. Op het Antarctische Schiereiland zelf zorgen hogere luchttemperaturen voor destabilisatie van het ijs van bovenaf. Smeltwater vormt hierdoor meren en stroomt soms weg in de drijvende ijsplateaus, waardoor deze breken. Wanneer de beschermende sluisdeuren van ijs afbrokkelen en zich terugtrekken, raken gletsjers los van het land en drijven ze sneller de oceaan in, waardoor de zeespiegel stijgt. In de periode van 1992 tot 2017 is het percentage ijs dat van het Antarctische Schiereiland afbrokkelt bijna vervijfvoudigd van 7 naar 33 miljard ton per jaar.
Korte hittegolven spelen daarbij een rol. Mottram: “Als een ijsplateau al is verzwakt door aanhoudende warmte, kan een hittegolf het ‘definitieve zetje’ geven.” Ze merkt op dat dit met het Larsen B-ijsplateau is gebeurd. In 2002 brak het op spectaculaire wijze in slechts enkele dagen op.
Ons inzicht in de effecten van hittegolven wordt voor een groot deel beperkt door het feit dat er te weinig langetermijngegevens over temperatuurrecords op Antarctica zijn. Van de 180 weerstations op het continent zijn de meeste op hun vroegst in het midden van de twintigste eeuw geplaatst. Om de betekenis van een extreme opwarming echt te begrijpen, moeten we veel verder terug in de tijd.
Dat kan met ijskernen. Deze bevatten jaarlijkse momentopnamen van de atmosfeer, die honderden en zelfs duizenden jaren oud zijn. Van de ijskernen die in 2008 uit de ijskap van James Ross Island zijn gehaald, plaatst één ijskern in het bijzonder de huidige omstandigheden op het schiereiland in een dramatische perspectief. De kern toont aan dat de mate waarin het ijs in huidige zomers smelt, ongekend is voor de afgelopen duizend jaar. Volgens een onderzoek uit 2013 wijst de kern uit dat zelfs een matige stijging van de temperatuur ertoe kan leiden dat het ijs in versneld tempo smelt en afbrokkelt.
Wat zou een periode met een temperatuur van vijftien graden dan wel niet doen? Niemand die het zeker weet. Maar voor de noordelijkste grenzen van Antarctica lijkt de vraag steeds minder vreemd.
Mottram: “Ik denk dat we er wel van kunnen uitgaan dat we in de toekomst meer van deze extreme opwarmingen zullen zien.”
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com
