IJselijk gedrag; MENING OVER KRUIENDE KAP VAN WEST-ANTARCTICA IS VERANDERD

Heel voorzichtig kan worden voorspeld dat de zeespiegel in 2100 door gletsjerverkorting met 13 tot 18 cm zal zijn gestegen.

ONGEVEER vijfentwintig jaar geleden, toen er van publieke verontrusting over het broeikaseffect nog geen sprake was maar wetenschappers al fronsend de uitkomsten van de eerste klimaatmodellen bekeken, ontstond een felle verontrusting over een mogelijke ineenstorting van de West-Antarctische ijskap, in het Engels: de West Antarctic Ice Sheet.

De toenmalige simpele klimaatmodellen, waarvan sommige temperatuurstijgingen van bijna tien graden niet onwaarschijnlijk achtten, voorspelden vooral een sterke opwarming van de poolgebieden. Het besef drong door dat het smelten van de ijskap van Groenland, maar vooral ook die van de zuidpool, een fatale zeespiegelstijging teweeg kon bengen. Zou al het ijs van de zuidpool tot smelten komen (wat overigens toen al niemand waarschijnlijk leek), dan kon de zee wel 50 meter omhoog komen. Zou alleen het veel jongere en lager gelegen landijs van het westelijk deel van de zuidpool in zee verdwijnen dan kon de zee altijd nog 5 meter stijgen. Tussen 1976 en 1978 verschenen in Nature verontrustende artikelen van de onderzoekers Thomas, Weertman en Mercer: 'een dreigende catastrofe'.

De kilometers dikke ijskap van het westelijk deel van Antarctica stroomt zoals het ijs van gewone berggletsjers onzichtbaar voor het blote oog gestaag vanuit het centrum van dat deel van Antarctica naar de periferie. Anders dan op Groenland waar de gletsjers afkalven du moment dat ze de zee bereiken, vormt het landijs van de zuidpool op twee plaatsen reusachtige overgangsgebieden van drijvend ijs (shelf-ijs) dat met de stuwing van de gletsjers in de rug langzaam naar zee opschuift en uiteindelijk ook in ijsbergen oplost. De Filchner-Ronne Ice Shelf ligt ten zuiden van de Falklands, de Ross Ice Shelf ten zuiden van Nieuw Zeeland. Het shelf-ijs (niet te verwarren met het dunne zeeijs dat daar omheen ligt) is vele honderden meters dik en doemt vanuit zee op als een steile wand van dertig meter hoogte. De eerste poolreizigers noemden het de ijsbarrière.

In de eerste theorieën over de instabiliteit van de West-Antarctische ijskap speelde het gedrag van de twee grote 'ice shelfs' voor de kust een doorslaggevende rol. Onderzoekers als Thomas, Weertman en Mercer realiseerden zich dat het drijvende shelf-ijs min of meer klem zat tussen het opstuwende landijs in de rug en een aantal ondiepten en eilandjes waar het om- en overheen moest glijden. Bovendien ondervond het shelf-ijs veel wrijving aan de randen van de rotsachtige kust. Het in zijn voortgang gehinderde shelf-ijs leverde op zijn beurt een 'tegendruk' tegen het toestromend landijs waardoor een al te snelle afvoer daarvan verhinderd werd. De vrees die post vatte was dat het shelf-ijs door opwarming langs boven en onderzijde wel eens heel snel zo dun kon worden dat het pardoes over ondiepten heen naar zee zou wegstromen. Op zichzelf heeft dat geen effect op de zeespiegel. De dreiging bestond eruit dat daarna ook het landijs versneld zou wegstromen.

VOORBEHOUD

Inmiddels is er het nodige voorbehoud. Zo is, bijvoorbeeld, afgelopen zomer door Nicholls in Nature (31 juli 1997) aannemelijk gemaakt dat klimaatopwarming juist wel eens tot aangroei en versterking van het shelfijs zou kunnen leiden. Relatief warme zeestromingen die nu nog langs de onderzijde van het shelf-ijs stromen zouden kunnen wegvallen.

Men heeft ingezien dat de eerste theorieën de dynamiek van de uitstroming van het landijs naar zee sterk onderschatte. De gedachte dat het landijs in constant tempo, goed geordend en in min of meer hecht verband naar zee schuift moest worden bijgesteld. De afvoer van het landijs blijkt vooral verzorgd te worden door relatief smalle, snelle 'ijsstromen' (ice streams) die zich een weg zoeken tussen het minder beweeglijke ijs van het shelf-ijs. De ijsstromen die de Ross Ice Shelf inlopen zijn op lucht- en satellietfoto's goed herkenbaar, omdat in de overgangszones tussen stromend en minder beweeglijk ijs karakteristieke ijsruggen ontstaan. Van lieverlee zijn de ijsstromen benoemd met de letters A, B, C, enz. waardoor het gedrag van de afzonderlijke stromen bespreekbaar is.

Er is al geruime tijd het vermoeden dat de ijsafvoer van de verschillende ijsstromen sterk varieert in plaats en tijd. IJsstroom C zou ongeveer 135 jaar geleden tot stilstand zijn gekomen, van ijsstroom B die over een ondiepte (de Crary Ice Rise) schuurt noteert het IPCC-rapport dat deze waarschijnlijk niet in evenwicht is met de omgeving en naar verhouding te hard stroomt. De onberekenbaarheid van de ijsstromen ontneemt het zicht op de effecten van klimaatverandering op de stabiliteit van de ijskap. Daarom wordt veel in het werk gesteld om de dynamiek van de ijsstromen te doorgronden.

Daarbij is van onverwachte zijde hulp gekomen. Na lang aandringen, onder anderen bij vice-president Al Gore en voormalig CIA-directeur Robert Gates, hebben NASA-onderzoekers onlangs de beschikking gekregen over foto's die een Amerikaanse spionagesatelliet in oktober 1963 van de Ross Ice Shelf maakte. De gedetailleerde foto's (Science, 30 januari) zijn vergeleken met satellietfoto's van latere datum en bewijzen: het gebied verandert snel. Sinds 1963 is de ijsbedding van ijsstroom B ongeveer vier kilometer breder geworden in een tempo dat veel hoger ligt dan mogelijk leek. Tegelijk is de oorspronkelijke afvoersnelheid met ongeveer 50 procent teruggelopen, veel meer dan de verbreding van de ijsbedding rechtstreeks opwekt. Het is verleidelijk, noteren de onderzoekrs, om de veranderingen aan stroom B te zien als een reactie op het tot stilstand komen van ijsstroom C, omstreeks 1865. Daardoor was aanvankelijk een versnelde ijsafvoer langs stroom B noodzakelijk, maar geleidelijk groef stroom B zich een aangepaste bedding door het omringende ijs van de Ross Ice Shelf en vond een nieuw evenwicht. Wat dit voor de stabiliteit van de West-Antarctische ijskap betekent is onduidelijk, schrijven de onderzoekers, maar de waarneming onderstreept het feit dat relatief kleine veranderingen onevenredig sterke reactie teweeg kunnen brengen.

DEMPEND EFFECT

De aandacht voor een mogelijke ineenstorting van de West-Antarctische ijskap heeft zeespiegelrijzing als mogelijk gevolg van het broeikaseffect blijvend in de belangstelling geplaatst. Ongelukkigerwijs is nog steeds niet duidelijk hoe de zuidpool op de dreigende klimaatverandering zal reageren. Vooralsnog overheerst de mening dat de zuidpool een dempend effect zal hebben, omdat de neerslag in de vorm van sneeuw waarschijnlijk zal toenemen. In de nog steeds zeer speculatieve tabellen wordt als zuidpoolinvloed op het zeeniveau in het jaar 2100 (ten opzichte van 1990) een daling van 1 tot 7 centimeter opgegeven.

Toch verwacht men een netto-stijging ter grootte van ongeveer 50 centimeter, al kan het ook de helft of het dubbele zijn. De fysische uitzetting van het opwarmende zeewater zal waarschijnlijk de voornaamste rol spelen. De tweede post bestaat uit het wateraanvoerend effect van de nu al waarneembare inkorting van de talrijke landgletsjers, zoals die van Alaska, Canada, de Himalaya en de Andes. Het IPCC-rapport voorspelt daarvoor een bijdrage aan de zeespiegelrijzing in 2100 van 12 tot 16 centimeter (afhankelijk van de vraag of het industriële sulfaataerosol enigszins zal compenseren voor het opwarmend effect van kooldioxide, methaan en lachgas).

In Nature van 29 januari heeft de Utrechtse hoogleraar dr. J. Oerlemans in samenwerking met meteoroloog J.M. Gregory van het Britse Hadley Centre voor klimaatonderzoek nieuwe prognoses gegeven. Het Hadley Centre ontwikkelde een van de meest gerenommeerde 'oceaan gekoppelde' atmosferische klimaatmodellen die er in gebruik zijn en gaf, beter dan bij vorige berekeningen, voor een fijn net van geografische posities opgaven van de verwachte temperatuurstijging in het traject naar 2100. Met de al voor vorige berekeningen gedeeltelijk langs theoretische weg en gedeeltelijk empirische bepaalde gevoeligheid van de verschillende gletsjertypen voor temperatuurstijging (gedifferentieerd naar zomer- en winterperiode) leidt dit tot de nieuwe aanname dat gletsjerverkorting een bijdrage van 13 tot 18 centimeter aan de zeespiegelrijzing zal geven.