Zuidelijke Oceaan wordt zouter, warmer en verliest snel ijs door onverwachte trendomkering

De Zuidelijke Oceaan. Onderzoekers hebben een dramatische en onverwachte verschuiving in de Zuidelijke Oceaan ontdekt, waarbij de zoutheid van het oppervlaktewater stijgt en het zee-ijs sterk afneemt.

Sinds 2015 heeft Antarctica zee-ijs verloren dat gelijkstaat aan de grootte van Groenland—de grootste milieuverschuiving die de afgelopen decennia overal ter wereld is waargenomen. De Zuidelijke Oceaan wordt ook zouter, en deze onverwachte verandering verergert het probleem.

Decennialang verfriste het oppervlaktewater van de oceaan (waardoor het minder zout werd), wat hielp bij de groei van zee-ijs. Nu zeggen wetenschappers dat deze trend scherp is omgekeerd. Met behulp van Europese satellietgegevens heeft onderzoek onder leiding van de Universiteit van Southampton een plotselinge stijging van de oppervlaktezoutheid ontdekt ten zuiden van 50° breedtegraad.

Deze stijging gaat samen met een dramatisch verlies van zee-ijs rond Antarctica en de heremergentie van de Maud Rise polynya in de Weddellzee—een enorme opening in het zee-ijs die bijna vier keer zo groot is als Wales, en die sinds de jaren ’70 niet meer had plaatsgevonden. De bevindingen zijn vandaag (30 juni) gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences.

Dr. Alessandro Silvano van de Universiteit van Southampton, die het onderzoek leidde, zei: “Zouter oppervlaktewater laat diepere oceaheat gemakkelijker omhoogkomen, waardoor zee-ijs van onderaf smelt. Het is een gevaarlijke feedbackloop: minder ijs leidt tot meer warmte, wat leidt tot nog minder ijs.”

“De terugkeer van de Maud Rise polynya laat zien hoe ongebruikelijk de huidige omstandigheden zijn. Als deze zoute, lage-ijs staat aanhoudt, kan dit de Zuidelijke Oceaan permanent hervormen—en daarmee de planeet. De effecten zijn al wereldwijd merkbaar: sterkere stormen, warmere oceanen en krimpende leefgebieden voor pinguïns en andere iconische Antarctische dieren.”

In deze poolwateren ligt koud, vers oppervlaktewater bovenop warmer, zoutiger water uit de diepte. In de winter, wanneer het oppervlak afkoelt en zee-ijs zich vormt, verzwakt het dichtheidsverschil (stratificatie) tussen de waterlagen, waardoor deze lagen kunnen mengen en warmte omhoog kan worden getransporteerd, waardoor het zee-ijs van onderaf smelt en de groei ervan wordt beperkt.

Sinds het begin van de jaren ’80 was het oppervlak van de Zuidelijke Oceaan aan het verfrissen, en de stratificatie was aan het versterken, waardoor warmte werd vastgehouden en er meer zee-ijsbedekking werd behouden. Nu toont nieuwe satelliettechnologie, in combinatie met informatie van drijvende robotapparaten die op en neer door de waterkolom reizen, aan dat deze trend is omgekeerd; de oppervlaktezoutheid neemt toe, de stratificatie verzwakt en zee-ijs heeft meerdere recordlaagtes bereikt—met grote openingen van open oceaan in het zee-ijs (polynas) die terugkeren.

Het is de eerste keer dat wetenschappers deze veranderingen in de Zuidelijke Oceaan in realtime hebben kunnen volgen. In tegenstelling tot de nieuwe bevindingen werd verwacht dat door de mens veroorzaakte klimaatverandering over de komende jaren de dekking van het Antarctische zee-ijs zou aanhouden.

Aditya Narayanan, een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Southampton en mede-auteur van het artikel, legt uit: “Hoewel wetenschappers verwachtten dat door mensen veroorzaakte klimaatverandering uiteindelijk zou leiden tot een afname van het zee-ijs in Antarctica, bleef de timing en de aard van deze verschuiving onzeker.”

“Eerdere projecties benadrukten een verbeterde oppervlakteverfrissing en sterkere oceaanstratificatie, die de dekking van zee-ijs zou hebben ondersteund. In plaats daarvan heeft zich een snelle afname van zee-ijs voorgedaan—een belangrijke reflector van zonne-energie—wat mogelijk de wereldwijde opwarming versnelt.”

Professor Alberto Naveira Garabato, mede-auteur van de studie en Regius Professor van Oceaanwetenschappen aan de Universiteit van Southampton, voegde toe: “De nieuwe bevindingen suggereren dat ons huidige begrip mogelijk onvoldoende is om toekomstige veranderingen nauwkeurig te voorspellen.”

“Het maakt de behoefte aan continue satelliet- en in-situ monitoring des te dringender, zodat we beter kunnen begrijpen wat de drijfveren zijn achter recente en toekomstige verschuivingen in het ijs-oceansysteem.”