Groenlandse ijskap kan volledig smelten na het bereiken van kritieke kantelpunt, onderzoek toont aan

Afname van de Groenlandse ijskap overschrijdt temperatuurgrenzen, met een verlies van ijs dat verder gaat dan het kantelpunt van 3,4°C. De Groenlandse ijskap beslaat momenteel meer dan 1,7 miljoen vierkante kilometer en is het grootste zoetwaterreservoir op het noordelijk halfrond. Sinds de jaren ’80 heeft de ijskap al meer dan een triljoen ton van zijn totale massa verloren, met smeltcijfers die in het afgelopen decennium zes keer hoger zijn. Een recente studie heeft aangetoond dat er nu gemiddeld 30 miljoen ton ijs per uur verloren gaat.

De voortdurende smelting van de ijskap door een warmer klimaat en de omringende oceaan veroorzaakt zowel een stijging van de zeespiegel als veranderingen in de zoutgehalte van de oceaan. Dit kan aanzienlijke gevolgen hebben voor het lokale mariene ecosysteem, maar ook wereldwijd, aangezien de stijgende zeespiegel uitdagingen vormt voor kustgemeenschappen. Voorspellingen suggereren een stijging van 7 meter als de hele ijskap smelt.

Nieuw onderzoek, gepubliceerd in The Cryosphere, heeft het kantelpunt geïdentificeerd waarbij het verlies van ijsmassa mogelijk te groot is voor de ijskap om te herstellen, wat zou kunnen leiden tot volledige smelting. Dr. Michele Petrini van het Bjerknes Centrum voor Klimaatonderzoek in Noorwegen en zijn collega’s hebben de oppervlakte-massa balans van de Groenlandse ijskap beoordeeld, waarbij ze de verschillen tussen sneeuwaccumulatie en verlies door smelting in kaart hebben gebracht.

De onderzoekers gebruikten modellering om de impact van verschillende klimaten op de oppervlakte-massa balans te simuleren. Ze ontdekten dat wanneer er ongeveer 230 gigaton ijs in één jaar verloren gaat, wat overeenkomt met 60% van de oppervlakte-massa balans vergeleken met de pre-industriële tijd, dit het cruciale kantelpunt is dat een relatief snelle afname (geologisch gezien, in 8–40.000 jaar) naar volledige verlies van de Groenlandse ijskap kan initiëren.

Dit correspondeert met een wereldwijde gemiddelde temperatuurstijging van 3,4°C. Ter context, in 2024 bereikte de wereldwijde gemiddelde temperatuur 1,5°C boven de pre-industriële niveaus, de eerste keer dat de planeet deze belangrijke drempel, vastgesteld door de Parijs akkoorden van 2015 om de gevolgen van klimaatverandering te beperken, heeft overschreden.

Dr. Petrini en zijn team identificeerden hoogteverschillen, veroorzaakt door topografie, als een belangrijke invloed op de oppervlakte-massa balans, waarbij ijskappen zich terugtrekken totdat er alleen nog restanten overblijven als ijskappen op hoge hoogtegebieden. In het bijzonder is glaciaal isostatisch herstel een belangrijke factor, omdat wanneer ijskappen smelten en het gewicht op het onderliggende gesteente vermindert, het land in de loop van eeuwen tot millennia begint te stijgen.

Wanneer de oppervlakte van de ijskap daalt door smelting met een snelheid die het herstel van het landschap door glaciaal isostatisch herstel overstijgt, dan kantelt de massa van de Groenlandse ijskap van ongeveer 50% ijsmassa verlies naar bijna volledige smelting. Dit negatieve oppervlakte-massa balans kan duizenden jaren aanhouden.

Naarmate de eeuw vordert, is het waarschijnlijk dat het verlies van ijs door oppervlakteretentie groter zal zijn dan dat van de randen van de ijskap die zich in een opwarmende oceaan uitbreiden, terwijl de randen naar het binnenland terugtrekken. Het verlies van ijs zou dan verder worden verergerd door feedback van het oppervlak, waarbij minder ijs betekent dat er minder “witte” oppervlakte is om inkomende zonnestraling de ruimte in te reflecteren, wat betekent dat het in plaats daarvan wordt geabsorbeerd door het relatief “donkere” land en de oceaan, waardoor het omgevingsmilieu opwarmt en meer smelting veroorzaakt, wat een positieve feedbacklus creëert.

Cruciaal is dat de onderzoekers een deel van de Groenlandse ijskap in het westen identificeerden dat een grote rol kan spelen bij het bepalen van de uiteindelijke staat van de ijskap. Wanneer deze westelijke rand in een kustgebied met hoge topografie blijft, is er minimale ijsafname naar het noorden en zuiden. Echter, als deze westelijke rand zijn kustverbinding verliest, trekt de Groenlandse ijskap naar het oosten terug en kan dit resulteren in meer dan 80% massa verlies.

Simulaties hebben aangetoond dat de ijskap mogelijk heeft geprofiteerd van verhoogde westelijke topografie en ijskappen tijdens de laatste interglaciaal 130–115.000 jaar geleden, waardoor totale ijskap verlies werd voorkomen. Dit kan dus een hoopvolle plek van de ijskap zijn voor de toekomst. Zolang we een substantiële ijsaanwezigheid op deze westelijke kustrand kunnen behouden, kan de huidige Groenlandse ijskap genoeg gestabiliseerd worden om de drempel voor volledige smelting niet te overschrijden.

Deze studie wordt beperkt door het feit dat de onderzoekers geen ijs-atmosfeer feedback in hun modellering opnemen, waarbij de terugtrekking naar het binnenland de bewolking kan verhogen en daardoor neerslag over het binnenland van de ijskap kan veroorzaken om te verdikken. Toch stellen ze dat ze niet geloven dat dit hun resultaten drastisch zou veranderen, waarbij isostatische rebound een grotere invloed heeft.

Daarom waarschuwen ze uiteindelijk dat antropogene klimaatverandering ons ongetwijfeld dichter bij dit en andere kantelpunten op de planeet duwt. Het is dan ook van groot belang om de inspanningen tegen klimaatverandering voort te zetten, zodat temperatuurgrenzen verder niet worden overschreden.