Antarctische gletsjer trekt sneller zich terug dan ooit in de moderne geschiedenis

Hektoria-gletsjer op het oostelijke schiereiland van Antarctica heeft de snelste terugtrekking ooit geregistreerd in de moderne geschiedenis – in slechts twee maanden is bijna 50 procent van de gletsjer verdwenen.

Een nieuwe studie onder leiding van CU Boulder, gepubliceerd in Nature Geoscience, beschrijft hoe en waarom de Hektoria-gletsjer in 2023 in een ongekend tempo is teruggetrokken, met een totaal verlies van acht kilometer ijs in twee maanden. De belangrijkste oorzaak was de onderliggende vlakke bedrock die de gletsjer in staat stelde om te drijven nadat deze aanzienlijk was verlaagd, wat een zeldzaam kalvingproces veroorzaakte.

Deze nieuwe bevindingen kunnen onderzoekers helpen om andere gletsjers in de toekomst te identificeren die voor een snelle terugtrekking moeten worden gemonitord. De Hektoria-gletsjer is klein in vergelijking met andere gletsjers in Antarctica – slechts ongeveer 298 vierkante kilometer, of ongeveer de grootte van Philadelphia – maar een vergelijkbare snelle terugtrekking bij grotere gletsjers in Antarctica kan catastrofale gevolgen hebben voor de wereldwijde zeespiegelstijging.

“Toen we begin 2024 over Hektoria vlogen, kon ik de enorme omvang van het gebied dat was ingestort niet geloven,” zei Naomi Ochwat, hoofdauteur en postdoctorale onderzoeker bij CIRES. “Ik had de fjord en de opmerkelijke bergkenmerken op de satellietbeelden gezien, maar daar zelf zijn vulde me met verbazing over wat er was gebeurd.”

Het onderzoeksteam, dat onder andere CIRES Senior Research Scientist Ted Scambos omvatte, onderzocht het gebied rondom de Hektoria-gletsjer met behulp van satellieten en remote sensing voor een aparte onderzoeksstudie. Ze wilden begrijpen waarom het zee-ijs tien jaar na een ineenstorting van een ijsschots in 2002 van een gletsjer was afgebroken.

Bij het analyseren van de resultaten voor de eerste studie merkte Ochwat gegevens op die aangaven dat Hektoria in een periode van twee maanden vrijwel was verdwenen. Ze ging op zoek naar antwoorden: waarom trok deze gletsjer zo snel terug?

Veel gletsjers in Antarctica zijn getijden-gletsjers – gletsjers die op de zeebodem rusten en eindigen met hun ijsfront in de oceaan, waar ze ijsbergen afkalven. De topografie onder deze gletsjers is vaak gevarieerd; ze kunnen zich bevinden boven diepe kloven, ondergrondse bergen of grote vlakke vlaktes. In het geval van Hektoria rustte de gletsjer op een ijsvlak, een vlak gebied van bedrock onder het zeeniveau.

Onderzoekers hebben eerder ontdekt dat Antarctic gletsjers met ijsvlakten duizenden jaren geleden honderden meters per dag terugtrokken, wat het team hielp een beter begrip te krijgen van de snelle terugtrekking van Hektoria.

Wanneer getijden-gletsjers de oceaan bereiken, kunnen ze gaan drijven, waarbij ze op het oppervlak van de oceaan zweven in plaats van op vaste grond te rusten. Het punt waarop een gletsjer gaat drijven, wordt de ‘grondlijn’ genoemd. Door verschillende soorten satellietgegevens te gebruiken, ontdekten de onderzoekers dat Hektoria meerdere grondlijnen had, wat kan wijzen op een gletsjer met ijsvlak-topografie eronder.

Het ijsvlak van Hektoria zorgde ervoor dat een groot deel van de gletsjer plotseling ging drijven, wat leidde tot een snelle kalving. Het drijven stelde de gletsjer bloot aan oceaankrachten die van onderaf scheuren openden, die uiteindelijk samenkwamen met scheuren van bovenaf, wat resulteerde in de volledige kalving en breuk van de gletsjer.

Het team gebruikte satellietgegevens om de gletsjer op verschillende tijdsintervallen te bestuderen en creëerde een gedetailleerd beeld van de gletsjer, zijn topografie en zijn terugtrekking. “Als we slechts één afbeelding om de drie maanden hadden, zouden we je misschien niet kunnen vertellen dat de gletsjer in twee dagen twee en een halve kilometer heeft verloren,” zei Ochwat. “Door deze verschillende satellieten te combineren, kunnen we tijdsintervallen invullen en bevestigen hoe snel de gletsjer ijs heeft verloren.”

De onderzoekers maakten ook gebruik van seismische instrumenten om een reeks gletsjer-aardbevingen bij Hektoria te identificeren die gelijktijdig plaatsvonden met de periode van snelle terugtrekking. De aardbevingen bevestigden dat de gletsjer op bedrock was verankerd in plaats van te drijven, wat zowel de aanwezigheid van een ijsvlak-topografie als het feit dat het ijsverlies rechtstreeks bijdroeg aan de wereldwijde zeespiegelstijging aantoonde.

Ijsvlak-topografieën zijn vastgesteld bij tal van gletsjers in Antarctica, en het onderzoek naar Hektoria zal wetenschappers helpen om potentiële snelle terugtrekking op het continent te anticiperen en te voorspellen. “De terugtrekking van Hektoria is een schok – dit soort bliksemsnelle terugtrekking verandert echt wat mogelijk is voor andere, grotere gletsjers op het continent,” zei Scambos. “Als dezelfde omstandigheden zich in andere gebieden voordoen, kan dit de zeespiegelstijging van het continent aanzienlijk versnellen.”