Volgens een schokkend nieuw onderzoek ligt Groenland op koers om deze eeuw meer ijs kwijt te raken dan ooit eerder gebeurde in het Holoceen, de 12.000-jarige periode waarin de menselijke beschaving opbloeide.

Het onderzoek waarover onlangs een artikel verscheen in het vakblad Nature leverde nieuw bewijsmateriaal op dat de noordelijkste ijskap op aarde, die genoeg water bevat om te zorgen voor een wereldwijde zeespiegelstijging van ruim zeven meter, bezig is aan een periode van snelle smelt en mogelijk geheel verdwijnt als de mensheid doorgaat met het huidige verbruik van fossiele brandstoffen. Het onderzoek maakt een eind aan het idee dat de recente smelt op Groenland onderdeel is van een natuurlijke cyclus, doordat het aantoont hoe snel de huidige verdwijning van het ijs gaat vergeleken met de geologische ups en downs uit het verleden.

“We zijn er inmiddels van overtuigd dat deze eeuw uniek is in de context van de natuurlijke variatie die plaatsvond in de afgelopen twaalfduizend jaar,” vertelt onderzoeksleider Jason Briner die als glacioloog werkt aan de University at Buffalo.

Verleden en toekomst met elkaar verbinden

In de afgelopen veertig jaar smolt het ijs op Groenland steeds sneller vanwege de opwarming van het noordpoolgebied. Om deze trend te kunnen plaatsen in de context van de lange termijn moesten wetenschappers meer te weten komen over de groei en afname van de ijskap in de loop van duizenden jaren.

Eerder hadden onderzoekers getracht om de veranderingen in de omvang van de ijskap op Groenland tijdens het Holoceen te reconstrueren op basis van de zuurstof-18-isotopen in ijskernen. Deze geven een indicatie van de temperatuur in het verleden. Maar voor de meeste van deze analyses werden de klimaatgegevens voor heel Groenland geëxtrapoleerd aan de hand van één enkele ijskern, wat zorgde voor een aanzienlijke onzekerheidsmarge van de reconstructie. En er was nog nooit onderzoek gedaan waarin de reconstructies van het verleden van Groenland werden gekoppeld aan voorspellingen over hoeveel ijs er deze eeuw zal smelten.

“Mensen hebben modellen gemaakt van de Groenlandse ijskap in het verleden en er zijn ook modellen over de toekomst,” aldus Briner. “Maar er is eigenlijk nooit een studie geweest waarin hetzelfde model en dezelfde methoden werden toegepast voor de hele mikmak, zowel het verleden en het heden als de toekomst.”

Briner en zijn collega’s zijn in dat gat gesprongen en hebben tegelijkertijd een preciezere reconstructie gemaakt van de smelt op Groenland. De onderzoekers combineerden een model voor de ijskap met gegevens over zowel de temperatuur als de sneeuwval uit een serie ijskernen afkomstig uit heel Groenland. Vervolgens pasten ze deze informatie toe op de gehele ijskap met behulp van een klimaatmodel. De onderzoekers gebruikten hun model zowel voor het verleden als de toekomst, voor een periode tussen 12.000 jaar geleden tot 2100 n.Chr. Om de verschillende mogelijke uitkomsten voor de toekomst van de ijskap te bepalen, pasten ze scenario's toe met zowel lage als hoge CO2-uitstoot.

Ze concludeerden dat de huidige smelt op Groenland tot de meest extreme behoort die ooit in het Holoceen plaatsvond.

Tussen 10.000 en 7.000 jaar geleden vond een opwarming plaats die bekendstaat als het mid-holoceen optimum, waardoor de Groenlandse ijskap aanzienlijk kromp. Tijdens één extreme eeuw smolt ongeveer zo'n 6.000 miljard ton ijs. Deze eeuw zou er 6.100 miljard ton ijs kunnen smelten, als de gemiddelde smeltsnelheid uit 2000 en 2018 wordt geëxtrapoleerd naar de toekomst.

En dat is nog een conservatieve schatting van de hoeveelheid ijs die Groenland mogelijk gaat kwijtraken. Naarmate er meer CO2in de atmosfeer belandt, warmt de aarde steeds verder op en gaat de smelt steeds sneller. Daarnaast is het waarschijnlijk dat er in Groenland meer jaren van extreme smelt zullen zijn, zoals 2012 en 2019, toen hittegolven er, naast de klimaatverandering, voor zorgden dat er sprake was van een enorm verlies aan ijs in de zomer.

In het optimistische scenario, waarin de mens haast maakt met het reduceren van de CO2-uitstoot, gaat er op Groenland volgens de modellen van Briner deze eeuw zo'n 9.700 miljard ton aan ijs verloren. Maar als we doorgaan met het ongeremd gebruik van fossiele brandstoffen, zou de hoeveelheid verdwenen ijs op Groenland deze eeuw vermoedelijk in de buurt van de 21.000 miljard ton komen. Dat tempo is circa vier keer sneller dan de hoogste snelheden in het model in de afgelopen 12.000 jaar.

Dit laatste scenario, dat RCP 8.5 word genoemd, wordt als het pessimistische scenario beschouwd, vanuit het oogpunt van uitstoting, maar dit is wel de koers die het verloop van het recente smeltproces op Groenland het dichtst benadert. De gegevens uit RCP 8.5 zijn ook consistent met een ander recent onderzoek waarin werd geconcludeerd dat er mogelijk over duizend jaar al geen ijs meer ligt op Groenland.

Ted Scambos, die als glacioloog verbonden is aan het Amerikaanse National Snow and Ice Data Center en die niet betrokken was bij het onderzoek, noemt het “een uitstekende combinatie van paleogegevens, recente metingen en modellen, waardoor het onderzoek ook voorspellingen over de toekomst kan doen.”

“Het artikel geeft ook een weerwoord aan diegenen die op de voortschrijdende gevolgen van klimaatverandering reageren door te zeggen dat er op aarde altijd veranderingen hebben plaatsgevonden. En dat antwoord luidt: maar niet in dit tempo,” aldus Scambos.

Beperkingen en vervolgstappen

Er moet wel een belangrijk voorbehoud worden gemaakt bij de resultaten van het onderzoek: de auteurs hebben hun modellen beperkt tot zuidwest-Groenland. De reden daarvoor is dat dit gebied fysisch gezien relatief eenvoudig in elkaar zit en dat het grootste gedeelte van de smelt wordt veroorzaakt door de luchttemperatuur, en niet door opwarmend zeewater en de afbraak van gletsjers die op zee uitkomen. Vandaaruit hebben ze hun gegevens naar de rest van Groenland geëxtrapoleerd.

De hoeveelheid ijs die volgens de modellen verloren ging, kwam overeen met de observaties die in de afgelopen veertig jaar zijn gedaan, wat de resultaten van het onderzoek ondersteunt. En toch zou het onderzoeksteam graag als volgende stap het model op heel Groenland toepassen en er ook andere processen in opnemen die zorgen voor het smelten en afbreken van ijs.

Het zuidwesten van Groenland is “een van de gebieden met het hoogste smeltniveau in de afgelopen jaren, dus dit is een goede indicator voor de veranderingen die zich waarschijnlijk in de hele ijskap voor zullen doen,” aldus glacioloog Ruth Mottram van het Danmarks Meteorologiske Institut, die niet betrokken was bij het artikel.

Mottram wijst er ook op dat de onderzoekers gebruikmaakten van morenen (velden met bergpuin die door gletsjers worden achtergelaten) om te controleren hoe goed hun modellen voor groei en afname van het ijs overeenkwamen met gegevens uit de werkelijkheid. “De combinatie van resultaten uit veldonderzoek en uitkomsten van modellen maakt die uitkomsten des te betrouwbaarder als het gaat om het klimaat in het verleden, en hopelijk daardoor ook in de toekomstvoorspellingen die ze doen,” stelt zij.

Maar Ellyn Enderlin, glacioloog aan de Amerikaanse Boise State University, vindt de extrapolatie van de gegevens uit het zuidwesten naar de gehele ijskap “nogal ver gaan.”

“Hoewel de auteurs stellen dat de trend in verlies aan ijsmassa voor deze regio en voor de hele ijskap dezelfde is, kan het zijn dat die correlatie er niet was als je over een langere periode kijkt, toen de geometrie van de ijskap anders was dan nu,” aldus Enderlin.

Op een grotere ijskap, waarop zich meer gletsjers bevinden die in zee uitkomen, wordt het smeltproces “sterk beïnvloed door de inherente instabiele factoren van deze systemen, die mogelijk niet hetzelfde patroon van verlies van ijsmassa volgen als die van de modellen die hier zijn gebruikt voor het zuidwestelijke deel van de ijskap.”

Hoewel er nog meer werk nodig is om de preciezere details van de wederwaardigheden van het verleden en de toekomst van Groenland te achterhalen, stelt Scambos dat er inmiddels genoeg wetenschappelijk bewijs is om te stellen dat er op Groenland, evenals op de rest van de aarde, grote veranderingen op komst zijn, tenzij de mens van koers verandert.

“We hebben het gaspedaal gevonden en daar hebben we een baksteen opgelegd, als het om het klimaat gaat,” aldus Scambos. “En dat gaat niet stoppen, totdat wij dingen anders gaan doen.”

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