Het wereldwijde ijsverlies is de afgelopen twee decennia snel toegenomen en wetenschappers onderschatten nog steeds hoeveel de zeespiegel zou kunnen stijgen, blijkt uit alarmerend nieuw onderzoek dat de jongste weken is gepubliceerd. De aarde verliest nu elk jaar 1,2 biljoen ton ijs. En het wordt erger. Het is wellicht het grootste drama waar de mensheid mee geconfronteerd is.

Aan het begin van deze eeuw verloren we nog 760 miljard ton ijs per jaar op onze planeet, nog geen twintig jaar later is dat dus 1,2 biljoen ton per jaar. Het is moeilijk om je bij dat cijfer iets voor te stellen. 1.200.000.000.000.000 kilo per jaar. Dat zijn 24.000.000.000.000 zakjes cement. 600 miljard auto’s. Als je al het ijs dat we netto hebben verloren op onze planeet de jongste twee decennia over ons land zou leggen, dan zou België verdwijnen onder een ijslaag die 800 meter dik is.

Het betekent ook dat ongeveer 3 procent van alle extra energie die door klimaatverandering in het systeem van de aarde is gebracht, is gebruikt om ijs in water te veranderen. Dat lijkt weinig, maar die hoeveelheid energie komt neer op 10.000 blikseminslagen per seconde de klok rond sinds 1994.

Het drama Groenland

Groenland verliest nu zeven keer meer ijs dan aan het begin van deze eeuw. Het wegsmelten van de Groenlandse ijskap levert de grootste bijdrage aan de zeespiegelstijging wereldwijd, hoewel Antarctica aan een inhaalbeweging bezig is.

In de afgelopen 50 jaar heeft de Groenlandse ijskap al genoeg smeltwater in zee gestort om ongeveer een centimeter water aan de oceanen van de wereld toe te voegen, en dat aantal neemt snel toe naarmate de planeet opwarmt. Tijdens een extreme hittegolf in de zomer die zich een week lang boven Groenland parkeerde en de helft van het ijs aan de oppervlakte veranderde in modder, verdween smeltwater gelijk aan meer dan 4 miljoen olympische zwembaden per dag in de oceaan.

Er zit genoeg water opgesloten in de ijskap van Groenland om ongeveer 7 meter toe te voegen aan de oceanen van de wereld. Het is niet waarschijnlijk dat een dergelijk catastrofaal verlies snel zal plaatsvinden, maar er is goede reden om aan te nemen dat de snelheid van het smelten van ijs zal blijven toenemen.

Maar het is wellicht nog twee keer erger

Een door NASA gesteund onderzoek naar de ijskap van Groenland stelt bijvoorbeeld vast dat momenteel niet minder dan 74 grote gletsjers die eindigen in diep, opwarmend oceaanwater ernstig worden ondergraven en verzwakt. De omvang van dit effect, samen met de gevolgen voor de stijgende zeeën, wordt nog steeds door de wereldwijde wetenschappelijke gemeenschap met ’ten minste een factor 2′ onderschat, staat er in de studie die werd gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances.

Samen laten die nieuwe onderzoeken een zorgwekkend beeld zien. De eerste studie constateert dat de huidige ijsverliezen, die snel toenemen, in overeenstemming zijn met de worstcasescenario’s voor zeespiegelstijging die zijn opgesteld door het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) van de Verenigde Naties.

Maar bovendien suggereert het nieuwe NASA-werk over Groenland dat het IPCC, wiens zeespiegelprojecties al lang als conservatief worden beschouwd, de toekomstige zeespiegelstijging onderschat. Dat is ook de conclusie van een derde studie die pas verschenen is, van onderzoekers van het Niels Bohr Institute van de universiteit van Kopenhagen.

Tot dusver hebben de gletsjers in de bergketens van de wereld gelijke tred gehouden, maar dat is nu gedaan

Niet al het ijs dat de planeet heeft verloren, vertaalt zich rechtstreeks in stijgende zeeën. Zo is 7,6 biljoen ton afkomstig van het smelten van drijvend pakijs in de Noordelijke IJszee, waardoor de zee helemaal niet stijgt. Dat geldt ook voor de 6,5 biljoen ton die gesmolten is van de ijsplaten rond Antarctica.

Toch maakt het verlies van drijvend ijs de weg vrij voor het ontsluiten van ijs op het land in Groenland en Antarctica, waar 99 procent van al het zoet water van de planeet zich in bevroren vorm bevindt. Groenland en Antarctica hebben samen 6,3 biljoen ton verloren sinds 1994, zo blijkt uit onderzoek, waarbij de afgelopen drie jaar buiten beschouwing wordt gelaten, wat zeker nog eens een biljoen zou toevoegen.

Tot dusver hebben de gletsjers in de bergketens van de wereld gelijke tred gehouden met de ijskappen: ze hebben in dezelfde periode 6,1 biljoen ton ijs verloren en dus ongeveer evenveel aan de zeespiegel toegevoegd. Het gat tussen die twee gaat echter groter worden, iets wat nu al begonnen is: het smelten van de poolijskappen zal de verliezen van berggletsjers in de komende decennia enorm overtreffen en de dominante motor worden van de wereldwijde zeespiegelstijging.

NASA-studie geeft verontrustend antwoord op de grootste vraag: hoe snel?

Het is geen verrassing dat het ijs op onze planeet aan het smelten is en waarom. We hebben de thermostaat hoger gedraaid door CO2 uit te stoten. De grote vraag is: hoe snel zal klimaatverandering leiden tot het smelten van het grootste en dikste ijs, het ijs in Groenland en Antarctica?

Dat is waar de resultaten van een zesjarige NASA-studie om de invloed van opwarmend oceaanwater op het smelten van de gletsjers van Groenland te bestuderen, verontrustend nieuws brengt. Samen met de studie van de universiteit van Leeds helpt het NASA-onderzoek aan te tonen waarom het wereldwijde ijsverlies waarschijnlijk verder zal versnellen naarmate de opwarming van de aarde voortduurt.

Een van de belangrijkste mechanismen die ervoor zorgen dat de gletsjers van Groenland sneller de zee instromen, waardoor het ijs in het binnenland wordt ontgrendeld en het ook naar de kust kan glijden, is het accumuleren van warm water onder het ijs in de vele diepe fjorden van de kust van Groenland. Wetenschappers hebben een versneld ijsverlies waargenomen in bijna elke sector van de Groenlandse ijskap. Hoewel onderzoekers vermoedden dat opwarming van de oceaanwateren, in plaats van alleen stijgende luchttemperaturen, de oorzaak kan zijn van het smelten van gletsjers in het typisch ijskoude noordwesten van Groenland, ontbrak het bewijs daarvoor.

De nieuwe studie, geleid door glacioloog Mike Wood, ook van UC-Irvine en NASA’s Jet Propulsion Laboratory, is gebaseerd op metingen die zijn gedaan met honderden instrumenten die de afgelopen zes jaar door vliegtuigen en schepen zijn ingezet, onthult de temperatuurstructuur van water dat in contact komt met het ijs daar waar 226 gletsjers eindigen in de zee.

De achilleshiel van de gletsjers

Gletsjers die naar de diepste fjorden van Groenland stromen, verliezen het meeste ijs. De 74 gletsjers in diepe valleien met steile wanden waren goed voor bijna de helft van het totale ijsverlies van Groenland tussen 1992 en 2017, zo bleek uit de studie. In deze diepe fjorden sluimert warm water honderden meters onder het oceaanoppervlak, waardoor de gletsjers van onderaf smelten.

Tegelijkertijd kan tijdens de zomermaanden smeltwater uit het binnenland helemaal naar de voet van gletsjers stromen die in zee eindigen. Dit zoete water kan een deel van het zwaardere, warme water naar het oppervlak slepen, waardoor het smelten verder wordt versneld. Waardoor de gletsjers zich terugtrekken, instabiel worden en ijs verliezen. Een groot deel van de stabiliteit van een gletsjer hangt dus af van ijs aan de basis. Verwijder het en je destabiliseert het hele ding.

De wetenschap die voortkomt uit de NASA-studie zal bouwers van klimaatmodellen dwingen hun schattingen voor toekomstig ijsverlies te herzien, niet alleen in Groenland maar ook voor gletsjers waar een vergelijkbare dynamiek aan het werk is op Antarctica, zoals in de West-Antarctische ijskap. Momenteel wordt deze informatie nog niet vertaald in projecties voor de zeespiegelstijging. Als modellen dat wel gaan doen, zullen hun schattingen van de zeespiegelstijging door het snellere verlies van gletsjers aan de kust tot twee keer zo groot kunnen zijn als nu, blijkt uit de studie.

Ondertussen aan de Zuidpool: nog wat meer slecht nieuws

De resultaten van de studie in Groenland vergroten de urgentie voor onderzoek naar de mechanismen die ijs op Antarctica destabiliseren, waar het smelten van opwarmende oceanen die in contact komen met de basis van gletsjers nu al de belangrijkste bijdragende factor is, in plaats van de hogere luchttemperaturen.

Door het smelten van de Antarctische ijskap zal de zeespiegel wereldwijd met ongeveer tweeënhalve meter stijgen, zelfs als de doelstellingen van het akkoord van Parijs worden gehaald. Dat smelten zal waarschijnlijk plaatsvinden over een lange periode, maar is vrijwel zeker onomkeerbaar vanwege de manier waarop de ijskap waarschijnlijk zal smelten. Zelfs als de temperatuur weer zou dalen na een stijging met 2°C, de temperatuurgrens die is vastgelegd in de Overeenkomst van Parijs, zou het ijs niet teruggroeien naar zijn oorspronkelijke staat, vanwege mechanismen die het ijs destabiliseren.

De Antarctische ijskap bestaat in zijn huidige vorm al ongeveer 34 miljoen jaar, maar de toekomstige vorm zal in ons leven worden bepaald. De studie The hysteresis of the Antarctic Ice Sheet levert overtuigend bewijs dat zelfs een gematigde klimaatopwarming ongelooflijk ernstige gevolgen kan hebben voor het ijs aan de Zuidpool, en die gevolgen nemen exponentieel toe naarmate de temperatuur stijgt. Eerder dit jaar werden voor het eerst temperaturen van meer dan 20 graden Celsius gemeten in Antarctica.

De enorme ijskap van Antarctica, die ongeveer evenveel van de aarde bedekt als Noord-Amerika en bijna vijf kilometer dik is, bevat meer dan de helft van het zoete water van de aarde. Een deel daarvan is drijvend zee-ijs, dat geen zeespiegelstijging veroorzaakt bij het smelten van ijs vanaf het land. Maar de onderzoekers onderzochten hoe kan worden verwacht dat ijs boven land in de regio smelt, waardoor de luchttemperatuur boven de ijskap stijgt, waardoor het moeilijker wordt om ijs opnieuw te vormen dan om het te smelten.

Als de temperatuur met 4 graden zou stijgen boven het pre-industriële niveau, wat volgens sommige voorspellingen mogelijk is als de wereld er niet in slaagt de uitstoot van broeikasgassen snel te verminderen, dan zou de zeespiegelstijging 6,5 meter zijn vanaf Antarctica alleen. Dat zou op zich al genoeg zijn om alle kuststeden van de wereld onder water te zetten en op wereldschaal verwoesting te veroorzaken. Als trouwens al het ijs op onze aarde zou smelten, dan gaan we naar een planeet waar de oceanen 70 meter hoger zullen zijn dan nu.