Antarctisch ijs planken: onderzoek blijkt dat er een ontbrekende stuk van de puzzel klimaat

ijsplaten, enorme drijvende ijslichamen, staan bekend om hun buffereffect op de ijskappen op het land als ze hun stroming naar de zee vertragen. Dit buffereffect speelt een belangrijke rol bij het matigen van de wereldwijde zeespiegelstijging.

het Antarctisch Schiereiland heeft de laatste 30 jaar grote veranderingen ondergaan als gevolg van atmosferische en oceaanopwarming. Larsen een ijsplaat stortte in 1995 in en Larsen B brak in 2002. De ondergang van zijn buren heeft vragen opgeroepen over de toekomstige stabiliteit van Larsen C, Antarctica ‘ s 4de grootste ijskap.

het toegenomen smelten van ijsplaten is zorgwekkend omdat dit leidt tot het uitdunnen en versnellen van hun zijriviergletsjers, waardoor meer zoet water in de omringende oceaan wordt geïnjecteerd. Het gevolg hiervan is een stijging van de zeespiegel en een verandering in oceaaneigenschappen. Beide hebben potentieel rampzalige gevolgen voor de menselijke bevolking en natuurlijke systemen. Gedurende de laatste 30 jaar vertoonde Larsen C een aanzienlijke variatie in dikte en omvang van het ijs. Toch blijft de rol van de oceaan in het sturen van deze veranderingen onduidelijk. Om te begrijpen welke processen er gaande waren begon ik aan de Weddell Sea expeditie naar een van de meest afgelegen gebieden van onze planeet, de Antarctische Weddell Sea. Mijn team en ik richtten onze oceanografische metingen op het gebied van de blootgestelde Oceaan tussen Larsen C en de recent gekalfde enorme ijsberg A-68.

we wilden de eigenschappen van de oceaan naast het Larsen C-ijsplateau meten om uit te vinden welke processen er spelen. Het doel was om meer inzicht te krijgen in hoe de oceaan de stabiliteit van de ijskap zou kunnen beïnvloeden. Dit gebied is cruciaal voor het bepalen van de eigenschappen van Antarctisch bodemwater.

het Antarctische bodemwater vormt het diepe deel van de Globale oceaantransportband die het mondiale klimaat controleert.

we konden vaststellen dat een vreemde watermassa naar het continentaal plat stroomde grenzend aan Larsen C, wat warmte naar het gebied bracht. Onze gegevens toonden een hoge mate van vermenging aan tussen dit warme water en het lokale zeer koude water. Dit kan gevolgen hebben voor het smelten van de ijskap en een verandering in de eigenschappen van de moederwateren van het Antarctische bodemwater. Vroeger was er weinig bekend over het mengen en transformeren van water op de kust van Larsen C vanwege de barre zee‐ijsomstandigheden. Het dikke ijs voorkomt dat veel schepen in staat zijn om in het gebied te navigeren en uitgebreide oceanografische metingen te verkrijgen. Dit liet een onvolledig beeld van de processen achter en weerhield ons ervan het verband te zien tussen de warme watermassa die naar het continentaal plat stroomde en de oceaanomstandigheden op locaties langs de voorkant van de ijskap.

Breaking new ground

de metingen die we hebben verricht in de Weddell zee grenzend aan Larsen C Ice Shelf vertegenwoordigen de hoogste ruimtelijke resolutie bemonstering in dit gebied tot nu toe. Ze gaven ons een duidelijk beeld van de onderwateromstandigheden in een gebied waar we zeer weinig gegevens hebben. De machtige SA Agulhas II, een krachtig ijsschip, stelde ons in staat om hoge resolutie gegevens te verzamelen tijdens de Weddell Sea expeditie. De resultaten toonden aan dat de warmte die in het gebied wordt gebracht, wordt herverdeeld door middel van effectieve vermenging met lokaal schapwater. Hieruit bleek dat er potentieel is voor transformatie van de bronwateren van Antarctisch bodemwater.

we hebben ook de mogelijkheid geà dentificeerd dat het Continentale platwater in de holte van de ijsplaat onder Larsen C kan stromen, wat vragen oproept over het smelten en dunner worden van de ijsplaat in de toekomst.

een wereldwijde verbinding

Antarctisch bodemwater is de zwaarste watermassa in de mondiale Oceaan. Meer dan 50% daarvan wordt gevormd naast de ijsplaten van de Weddell Zee. Onze bevindingen van de expeditie zijn belangrijk omdat de hoge mengniveaus aantoonden dat veranderingen die ver van de Antarctische kustlijn plaatsvinden, in de kust kunnen worden gemeld door het binnendringen van warm water op het continentaal plat. De vermenging van dit water met het moederwater van het Antarctische bodemwater kan op zijn beurt de eigenschappen van deze wereldwijd belangrijke watermassa veranderen.

de kenmerken van bodemwater zijn van vitaal belang voor ons mondiale klimaat door de rol die deze Antarctische watermassa speelt bij het vergemakkelijken van het transport van warmte, zout, koolstof, zuurstof en nutriënten over de oceanen van de wereld.

waar naartoe?

de metingen die we in de Weddell-Zee hebben verricht, zijn buitengewoon waardevol en bieden een groot inzicht in een afgelegen en gegevensarm deel van onze oceaan. Maar wetenschappers moeten verder gaan dan observaties. We moeten gebruik maken van innovatieve instrumenten zoals numerieke klimaatmodellen om de interacties tussen oceaan en ijs en de feedback-effecten op de mondiale Oceaan verder te begrijpen.

echter, geen van de global climate coupled modellen die momenteel worden gebruikt om het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) te informeren, stimuleert rechtstreeks de circulatie onder de ijsplaten. Een gevolg van deze tekortkoming is dat belangrijke interacties tussen oceaanijsplaten en de processen die bodemwater vormen, niet expliciet worden meegenomen in de modellen die worden gebruikt om klimaatbeleid en adaptatiestrategieën te ondersteunen. Onze globale klimaatprojecties missen daarom een belangrijk stukje van de puzzel.

om dit aan te pakken, bevindt de Gemeenschap voor oceaanklimaatmodellering zich in een vroeg stadium van het opnemen van interacties tussen oceaanijs en het ijs in toekomstige klimaatprojecties. Dit is een spannende volgende stap in de klimaatwetenschap.