Conceptueel model onthult rol van poolijskappen bij klimaatsnoepunten

Polaire ijskappen cruciaal voor klimaatprojecties

Volgens nieuw onderzoek, gepubliceerd op 27 november in het tijdschrift Nature Communications Earth & Environment, zijn de polaire ijskappen essentieel voor klimaatprojecties. Een verbeterd begrip van de Groenlandse en Antarctische ijskappen is noodzakelijk om de onzekerheid rond klimaat-tippingpunten te verminderen en is van vitaal belang voor het begeleiden van projecties voor een snel veranderend toekomstig klimaat.

De rol van polaire ijskappen in klimaat-tippingpunten

De polaire ijskappen zijn de sleutel tot klimaat-tippingpunten – drempels in de systemen van de aarde die, wanneer ze worden overschreden, leiden tot grote en vaak onomkeerbare milieuveranderingen. Ze hebben enkele van de laagste temperatuurgrenzen, waarboven hun toestand snel zou veranderen, en ze hebben sterke verbindingen met andere klimaat-tippingpunten. Ondanks dit, is hun gedrag niet goed begrepen en is er meer vooruitgang nodig in modellering en observatie.

Polaire ijskappen zijn massa’s ijs die meer dan 50.000 km² beslaan en land op de polen bedekken, gevormd over lange tijdsperioden door lagen sneeuw die zich ophopen en zich omzetten in gletsjerijs. Samen bevatten de Groenlandse en Antarctische ijskappen meer dan 99% van het landijs op aarde.

Met behulp van een conceptueel model voor klimaat-tippingpunten hebben wetenschappers onderzocht hoe belangrijke componenten in ons klimaatsysteem interageren en worden beïnvloed door de opwarming van de aarde op twee niveaus: 1,5°C en 4,0°C. Ze ontdekten dat polaire ijskappen verantwoordelijk zijn voor aanzienlijke hoeveelheden onzekerheid in klimaat-tippingprojecties.

Hoofdauteur Jonathan Rosser, een onderzoeker bij de British Antarctic Survey, zegt: “Klimaat-tippingpunten vertegenwoordigen een kritisch risico voor de menselijke samenleving in de komende eeuw – en een groeiend aantal bewijsstukken toont aan hoeveel we nog moeten begrijpen over deze hoogimpactrisico’s. Deze studie helpt om ons onderzoek te richten op de gebieden die de grootste bijdragen leveren aan onze onzekerheid over de toekomst.”

De realiteit van tippingpunten

Milieu-drempels in de natuurlijke wereld kunnen enorme gevolgen hebben voor de menselijke samenleving als ze worden overschreden, en sommige lopen al risico om overschreden te worden. Deze tippingpunten omvatten de polaire ijskappen, het Amazone-regenwoud en oceaancirculatiesystemen, die helpen ons weer en klimaat te reguleren. Ondanks het belang van deze systemen bestaat er veel onzekerheid over hoeveel opwarming nodig is om ze te laten kantelen, en hoe lang dit kan duren.

Dit onderzoek toont aan dat het gedrag van de Groenlandse en West-Antarctische ijskappen een van de belangrijkste factoren is bij het begrijpen van hoe deze tippingpunten zullen reageren. De polaire ijskappen kunnen potentieel al worden beïnvloed bij de huidige niveaus van globale opwarming, wat kan leiden tot kettingreacties in andere systemen zoals oceaancirculatie. Daarom is het cruciaal om de onzekerheid in het gedrag van de polaire ijskappen te verminderen door middel van modellering, observaties en theoretisch begrip.

Interacties van klimaatcomponenten beoordelen

Wetenschappers hebben de impact van belangrijke componenten van het klimaatsysteem van de aarde op klimaat-tippingrisico’s beoordeeld, met behulp van een vastgesteld en vereenvoudigd model voor klimaat-tippingelementen. De componenten die ze onderzochten waren Arctisch zee-ijs, de El Niño Zuidelijke Oscillatie (een klimaatpatroon dat temperatuurveranderingen in de centrale en oostelijke tropische Stille Oceaan omvat), de Groenlandse en West-Antarctische ijskappen, de Atlantische meridionale omwentelingscirculatie (het transportbandachtige systeem van oceaanstromingen in de Atlantische Oceaan) en het Amazone-regenwoud.

Wetenschappers gebruikten het model om te begrijpen welke van deze componenten het belangrijkst zijn voor het verminderen van de onzekerheid bij het projecteren van toekomstig klimaat. In een klimaatsimulatie bij 1,5°C boven pre-industriële temperaturen was de meeste verandering in het klimaat gedreven door veranderingen in de polaire ijskappen, en in het 4,0°C-scenario bleken veel tippingpunten te zijn overschreden.

Volgens het IPCC AR6 Synthese Rapport 2023 is wereldwijde opwarming “meer waarschijnlijk dan niet” om in de nabije toekomst 1,5°C te bereiken. Gezien de hoge onzekerheid in klimaatvoorspellingsmethoden, toont dit onderzoek aan dat besluitvormers een voorzorgsbenadering moeten hanteren voor het risico van het activeren van tippingpunten bij het plannen voor de toekomst.