Een gletsjer met een gletsjermeer smelt sneller

Berggletsjers die eindigen in een meer, smelten in een opwarmend klimaat heel anders dan gletsjers zonder zo’n meer. De aanwezigheid van een zogeheten proglaciaal meer zorgt voor een tijdelijke versnelling van het smelten waarbij de gletsjer zich acht keer sneller terugtrekt dan wanneer zo’n meer er niet is. Dat blijkt uit een computersimulatie van een smeltende Nieuw-Zeelandse gletsjer met of zonder meer. De resultaten ervan zijn vorige week gepubliceerd in Geophysical Research Letters.

„Huidige modellen die het smelten van ijskappen en gletsjers en het stijgen van de zeespiegel simuleren, houden met dit proces geen rekening, terwijl het wel belangrijk is”, zegt Jenny Sutherland, eerste auteur van het artikel en verbonden aan de universiteit van Leeds. Dat beaamt Walter Immerzeel, die niet bij de studie betrokken was. Hij is hoogleraar berghydrologie aan de Universiteit Utrecht, en doet veel onderzoek aan gletsjers in de Himalaya. Volgens hem is het nu gepubliceerde onderzoek van belang omdat zich de laatste decennia wereldwijd steeds meer gletsjermeren hebben gevormd, door de opwarming van de aarde.

Een vorig jaar gepubliceerde analyse in Nature Climate Change kwam, op basis van satellietbeelden, uit op 9.414 gletsjermeren over de periode 1990-1999. Dat aantal was gegroeid tot 14.394 in de periode 2015-2018. Het totale oppervlak van de meren, en het totale volume was met ongeveer 50 procent toegenomen. Gemiddeld zijn de meren 0,13 km² groot, maar er zijn er ook van bijna 2 km², aldus deze studie. De snelst groeiende meren bevinden zich in Scandinavië, Rusland en op IJsland.

Extra gevaar

De toename van dit aantal meren zou kunnen betekenen dat gletsjers de komende eeuwen meer bijdragen aan de zeespiegelstijging dan gedacht, zegt Sutherland. Volgens Immerzeel kunnen ze ook voor extra gevaar zorgen, voor de lokale bevolking of voor toeristen. Hij noemt het voorbeeld van het snelgroeiende, grote Imja-meer, op een hoogte van vijfduizend meter, vlakbij Mount Everest. „Een stuk bergafwaarts van het meer liggen dorpjes”, zegt hij. Uit angst voor overstromingen van het meer hebben ze er een paar jaar geleden een kunstmatige afvoer in aangebracht.

In het nu gepubliceerde onderzoek simuleerden wetenschappers het smelten van de Pukaki-gletsjer op Nieuw-Zeeland, vanaf 18.000 jaar geleden, toen de laatste ijstijd net voorbij zijn hoogtepunt was. Die gletsjer is inmiddels zo ver teruggetrokken dat hij een andere naam heeft gekregen – de Tasman-gletsjer. Er bestaat wel het Pukaki-meer, dat volgens Sutherland ooit het proglaciale meer moet zijn geweest van de destijds veel grotere gletsjer. „Onze studie is geen reconstructie zoals het smelten zich in de werkelijkheid heeft afgespeeld, maar puur een simulatie van een situatie met en zonder frontmeer”, benadrukt Sutherland. In de simulatie lieten ze de opwarming in gelijke stapjes toenemen. De eerste duizend jaar verloopt het smelten in beide situaties hetzelfde, maar daarna treedt er bij de gletsjer met een proglaciaal meer een versnelling op die circa driehonderd jaar duurt. Zonder dat meer treedt die versnelling niet op. Over een periode van zesduizend jaar is de smelt in beide situaties vergelijkbaar.

Badkuip

Een proglaciaal meer ontstaat als een gletsjer aan zijn voorkant een muur van puin voor zich uit duwt, en die voorkant begint door de opwarming te smelten. De voorkant van de gletsjer ligt in zo’n situatie dus in het zich vormende meer – in een soort badkuip. Het smeltwater van de gletsjer stroomt niet via de berghelling weg naar beneden, maar blijft in de badkuip staan, en vreet de onderkant van de gletsjer weg. Daardoor groeit het meer, en dat versnelt het smelten van de gletsjer verder. Het gaat door totdat de gletsjer zo ver is teruggetrokken dat hij geen contact meer maakt met het meer.

Zónder zo’n frontmeer wordt de snelheid van het smelten bepaald door de opwarming, en het optrekken van de zogeheten equilibrium line altitude, de hoogtelijn waar de gletsjer over het hele jaar gezien in evenwicht is – de gletsjer verliest door smelt in de warme maanden evenveel massa als hij er door sneeuwval in de koude maanden weer bij krijgt. Is er wel een proglaciaal meer dan komt er een belangrijke smeltfactor bij: de gletsjer wordt van onder af weggevreten. Het is vergelijkbaar met processen die in sommige delen van de Antarctische ijskap spelen.

Volgens Immerzeel kost het enorm veel rekenkracht om de dynamiek en het effect van zulke detailprocessen door te rekenen. „Het is een van de eerste keren dat het nu voor één gletsjer is gedaan”, zegt hij.