De alarmerende berichten over het ijs op Antarctica volgen elkaar snel op. Een nieuwe Cambridge-studie komt opnieuw met slecht nieuws: warm water uit de diepe oceaan drijft rap richting het continent en vormt een bedreiging voor de ijskappen.

Het gaat om een warme voedselrijke watermassa die ook wel circumpolair diep water wordt genoemd. Dit water heeft zich in de afgelopen twintig jaar uitgebreid en is richting Antarctica verschoven. Eerder hadden wetenschappers onvoldoende oceaanwaarnemingen om deze trend te detecteren. Nu is dat wel gelukt. “Het is zorgwekkend, want dit warme water kan onder de Antarctische ijsplaten stromen, ze van onderaf laten smelten en destabiliseren”, aldus Cambridge-wetenschapper Joshua Lanham.

58 meter zeespiegelstijging

En denk vooral niet dat dat niet erg is. De ijsplaten voorkomen dat de ijskappen en gletsjers van Antarctica in zee storten. Die bevatten samen genoeg zoet water om de zeespiegel 58 meter te laten stijgen.
Het is voor het eerst dat wetenschappers deze verschuiving in de hele Zuidelijke Oceaan hebben waargenomen, vertelt Lanham. “Het was iets wat klimaatmodellen al hadden voorspeld als gevolg van de opwarming van de aarde, maar we hadden het nog niet in de data gezien.”

Eerdere waarnemingen van de Zuidelijke Oceaan, die Antarctica omringt, waren beperkt tot metingen van schepen eens per tien jaar. Deze gegevens, verzameld als onderdeel van een langdurig internationaal programma, gaven gedetailleerde momentopnames van temperatuur, zoutgehalte en voedingsstoffen door de hele waterkolom. Maar zonder continue metingen bleven wetenschappers onzeker over langetermijnveranderingen in de verdeling van warmte.

Hiaten opvullen

Om de hiaten in de gegevens op te vullen, gebruikten de onderzoekers openbaar beschikbare data van een wereldwijd netwerk van autonome drijvers, die door de bovenste lagen van de oceaan bewegen. Deze zogeheten Argo-drijvers leveren doorlopende momentopnames van de oceaan, maar het programma bestaat nog niet zo lang als de gedetailleerde hydrografische metingen door schepen.

Met behulp van machine learning combineerden de onderzoekers de gegevens van de Argo-drijvers met langetermijnpatronen uit scheepsmetingen om een nieuw gegevensbestand op te bouwen met gedetailleerde maandelijkse momentopnamen over de afgelopen vier decennia. Hierdoor konden zij de verschuiving van warm water blootleggen.

Warmwaterkraan open

“Vroeger werden de ijskappen beschermd door een bad van koud water dat smelten voorkwam. Nu lijkt het erop dat de oceaancirculatie is veranderd. Het is bijna alsof iemand de warmwaterkraan heeft opengedraaid en het bad warmer wordt”, reageert professor Sarah Purkey. Volgens Purkey is het logisch dat deze warmwatermassa zich uitbreidt: meer dan 90 procent van de extra warmte door de opwarming van de aarde wordt opgeslagen in de oceaan, waarbij de Zuidelijke Oceaan het grootste deel van de door mensen veroorzaakte warmte absorbeert.

De bevindingen hebben niet alleen gevolgen voor het smelten van Antarctisch ijs en de stijging van de zeespiegel, aldus professor Ali Mashayek. “De Zuidelijke Oceaan speelt een sleutelrol in de regulatie van mondiale warmte en koolstofopslag, dus veranderingen in de verdeling van warmte hier hebben bredere gevolgen voor het wereldwijde klimaatsysteem.”

Het gebeurt nu al

In de ijskoude wateren rond de polen vormt zich extreem koud en dicht water dat naar de diepe oceaan zinkt. Tijdens dit zinken neemt het warmte, koolstof en voedingsstoffen mee, waardoor een wereldwijde ‘transportband’ van oceaanstromingen op gang komt, waaronder de bekende Atlantische meridionale omkeercirculatie (AMOC), die water door de Atlantische Oceaan transporteert. Klimaatmodellen, waaronder die van het IPCC, geven aan dat hogere luchttemperaturen en extra zoet water door smeltend ijs de vorming van dit dichte water in de Noord-Atlantische Oceaan verminderen, wat mogelijk leidt tot een verzwakking van de AMOC.

Vergelijkbare veranderingen zijn recent ook voorspeld voor de Zuidelijke Oceaan. Klimaatmodellen laten zien dat de productie van koud, dicht water rond Antarctica afneemt, waardoor het warmere circumpolaire diepe water naar het continent beweegt om de ruimte op te vullen die ontstaat door het afnemende koude water.
“We kunnen nu zien dat dit scenario zich al begint af te tekenen in de waarnemingen”, besluit Lanham. “Dit is niet alleen een mogelijk toekomstbeeld uit modellen. Het gebeurt nu al en heeft bredere gevolgen voor hoe koolstof, voedingsstoffen en warmte door de wereldwijde oceaan circuleren.”

We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Hoe een 40.000-jarige cyclus ervoor zorgt dat het ijs op Antarctica invloed heeft op het klimaat rond de evenaar en Onderzoekers snappen eindelijk waarom het zee-ijs op Antarctica zo snel smelt. Of lees dit artikel: Antarctica verliest stuk ijs zo groot als een derde van Nederland.

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: !