Oude luchtfoto’s bieden wetenschappers nieuwe inzichten voor het voorspellen van zeespiegelstijging

Het Wordie-ijsplateau is volledig ingestort sinds het voor het eerst werd gefotografeerd op 28 november 1966.

Op 28 november 1966 vliegt een Amerikaans vliegtuig over het Antarctisch Schiereiland, net ten zuiden van de meest zuidelijke punt van Chili. Aan boord is een fotograaf, waarschijnlijk van de Amerikaanse marine, wiens taak het is om het Antarctische landschap in kaart te brengen. Maar het blijkt dat de fotograaf ook een zeer bijzondere situatie documenteert. Hij maakt een luchtfoto van het Wordie-ijsplateau, dat 30 jaar later vrijwel is verdwenen na een totale ineenstorting.

De consequentie van deze ineenstorting was dat de “stop” die grote hoeveelheden gletsjerijs vasthield, afbrak, waardoor het ijsplateau vrij in de zee kon drijven. Gelukkig is Wordie een relatief klein ijsplateau en de zeespiegelstijging die het heeft veroorzaakt, kan worden gemeten in millimeters. Maar er zijn veel grotere ijsplaten in Antarctica die, net als Wordie, kunnen instorten door klimaatverandering. De twee grootste ijsplaten, Ronne en Ross, worden verondersteld genoeg ijs te bevatten om voor zeespiegelstijgingen van wel vijf meter te zorgen.

Als we in dit verband denken dat Antarctica ver weg is, moeten we begrijpen dat het smelten van ijs op het zuidelijk halfrond zal leiden tot een stijging van de zeespiegel op plaatsen zoals Denemarken op het noordelijk halfrond, vanwege de effecten van de zwaartekracht. Een nieuwe studie biedt inzichten die kunnen helpen bij het identificeren van tekenen van een opkomende ineenstorting in deze ijsplaten en het beoordelen van de fase van ineenstorting.

De foto van Wordie van 28 november 1966 – de eerste in een lange serie beelden die de ineenstorting van het Wordie-ijsplateau door de jaren 60 heen documenteren – is een waardevol eerste gegevenspunt geworden in een studie over de ineenstorting van het ijsplateau, recentelijk afgerond door onderzoekers van de Universiteit van Kopenhagen.

In hun artikel, dat nu is gepubliceerd in Nature Communications, presenteren ze een unieke dataset gebaseerd op de uitgebreide archieven van oude luchtfoto’s, gecombineerd met moderne satellietobservaties. Dit laat voor het eerst de ineenstorting van een ijsplateau zien als een constante evolutie in een lange tijdreeks. Dit is een cruciaal inzicht dat kan worden gebruikt om het begrip van wetenschappers over ijsplaten en de mechanismen achter hun ineenstorting te verbeteren.

“We hebben verschillende tekenen van een opkomende ineenstorting van het ijsplateau geïdentificeerd die we verwachten ook bij andere ijsplaten te zullen waarnemen, maar misschien nog belangrijker, de dataset heeft ons een veelvoud aan referentiepunten gegeven die kunnen onthullen hoe vergevorderd een ineenstorting is. Het is een volledig nieuw hulpmiddel dat we kunnen gebruiken om realiteitscontroles uit te voeren op ijsplaten die risico lopen op ineenstorting of al in het proces van ineenstorting zijn,” zegt Postdoc Mads Dømgaard van de afdeling Aardwetenschappen en Beheer van Natuurlijke Hulpbronnen, die hoofdschrijver van de studie is.

Volgens de onderzoekers zal deze kennis computermodellen van zeespiegelstijging verbeteren en leiden tot nauwkeurigere voorspellingen van wanneer het water zal stijgen, zodat investeringen in klimaatadaptatie op de meest effectieve manier kunnen worden prioriteit gegeven.

Warmer zeewater en smelten onder het ijs waren doorslaggevend

De honderden historische luchtfoto’s werden geanalyseerd met behulp van een techniek die bekend staat als structure-from-motion fotogrammetrie. Deze methode heeft wetenschappers in staat gesteld om de ijsdikte nauwkeurig te reconstrueren, evenals de omvang, oppervlakte structuur en stromingssnelheid, teruggaand tot de jaren 60. Op deze manier hebben de onderzoekers de ineenstorting van Wordie geanalyseerd en meer geleerd over de betrokken factoren. Eerder werd aangenomen dat een warmere atmosfeer de belangrijkste factor was die leidde tot de ineenstorting, en dat ook de vorming van smeltwatermeren op het ijsoppervlak een rol had gespeeld. De nieuwe studie heeft beide aannames weerlegd.

In plaats daarvan benadrukken de onderzoekers het smelten onder het ijs, waar zee en ijs elkaar ontmoeten, als definitieve factoren. “Onze bevindingen tonen aan dat de primaire oorzaak van de ineenstorting van Wordie de stijgende zeetemperaturen zijn, die het smelten onder het drijvende ijsplateau hebben veroorzaakt,” zegt Dømgaard.

Ineenstorting is moeilijker dan we dachten – of we het leuk vinden of niet

Bovendien hebben de bevindingen van de studie al de basis van de kennis van wetenschappers over de ineenstorting van ijsplaten gewijzigd. Volgens co-auteur Anders Anker Bjørk bevordert de nieuwe data ons begrip van hoe en met welke snelheid deze ineenstortingen plaatsvinden. “De voorlopige conclusie uit onze bevindingen is dat de ineenstorting van ijsplaten mogelijk langzamer is dan we dachten. Dit betekent dat het risico op een zeer snelle ontwikkeling van gewelddadige zeespiegelstijging door smelten in Antarctica iets lager is, gebaseerd op kennis van studies zoals deze,” zegt Anker Bjørk, assistent-professor aan de afdeling Aardwetenschappen en Beheer van Natuurlijke Hulpbronnen.

Maar er is ook een keerzijde aan dit verhaal. “Het was al een supertanker die moest worden omgebogen om het smelten van ijs in Antarctica te vertragen, maar onze gegevens tonen een ineenstortingsproces aan dat zelfs langer duurt dan eerder werd aangenomen. En dit langere proces zal het moeilijker maken om de trend om te keren zodra deze is begonnen. Dit is een ondubbelzinnig signaal om de prioriteit te geven aan het stoppen van de uitstoot van broeikasgassen nu, in plaats van in de toekomst,” zegt Anker Bjørk.