Recordlage Antarctische zee-ijs kan worden verklaard en maanden van tevoren voorspeld door windpatronen

De zeewaterijs rond West-Antarctica, hier gezien in oktober 2018 vanaf een onderzoeksvaartuig, heeft onlangs een recordlaag bereikt. Nieuwe onderzoeken verklaren en voorspellen de recente dalingen in de winterse zeewaterijs rond Antarctica.

Te midden van alle veranderingen in het klimaat van de aarde, was het zeewaterijs in de woelige Zuidelijke Oceaan rondom Antarctica lange tijd een vreemde uitzondering. Het maximale winterse zeewaterijs bleef stabiel of nam zelfs licht toe van de late jaren ’70 tot 2015, ondanks de stijgende mondiale temperaturen.

Dit begon te veranderen in 2016. Meerdere jaren van achteruitgang leidden in 2023 tot een recordlaagte, meer dan vijf standaarddeviaties onder het gemiddelde van de satellietgegevens. Het gebied van het zeewaterijs was 2,2 miljoen vierkante kilometer onder het gemiddelde, wat bijna 12 keer de grootte van de staat Washington vertegenwoordigt. De piek van het meest recente winterse zeewaterijs, geregistreerd in september 2024, was zeer dicht bij het record van het voorgaande jaar.

Onderzoekers van de Universiteit van Washington tonen aan dat de recordlaagte kan worden verklaard door warme omstandigheden in de Zuidelijke Oceaan en patronen in de winden die maanden eerder rondom Antarctica cirkelden. Hierdoor kunnen voorspellingen voor de zeewaterijsbedekking rond de Zuidpool zes of meer maanden van tevoren worden gegenereerd. Dit kan regionale en mondiale weers- en klimaatmodellen ondersteunen.

Het open-access onderzoek werd gepubliceerd op 20 november in Communications Earth & Environment.

“Sinds 2015 is het totale oppervlak van het zeewaterijs in Antarctica dramatisch afgenomen,” zei hoofdauteur Zac Espinosa, een promovendi aan de Universiteit van Washington in de atmosferische en klimaatwetenschappen. “Moderne voorspellingsmethoden voor zeewaterijs hebben over het algemeen moeite om betrouwbare voorspellingen te doen op zulke lange termijn. We tonen aan dat de winterse zeewaterijs in Antarctica aanzienlijke voorspelbaarheid heeft met een termijn van zes tot negen maanden.”

De auteurs gebruikten een globaal klimaatmodel om te simuleren hoe oceaan- en luchttemperaturen, inclusief langetermijncycli zoals El Niño en La Niña, het zeewaterijs in de Zuidelijke Oceaan beïnvloeden.

De resultaten toonden aan dat de El Niño van 2023 minder belangrijk was dan eerder gedacht. In plaats daarvan kon een gebogen patroon van regionale winden, en hun effecten op oceaantemperaturen tot zes maanden van tevoren, 70% van de recordlage winterzeewaterijs in 2023 verklaren.

Deze winden veroorzaken oceaanmixing in de Zuidelijke Oceaan, waardoor warm water van dieper gelegen lagen naar de oppervlakte kan worden getrokken, wat de groei van zeewaterijs onderdrukt. Winden kunnen ook zeewaterijs naar de Zuidpool duwen om te voorkomen dat de rand van het zeewaterijs naar het noorden uitbreidt, warmte van lagere breedtegraden naar de polen transporteren en oceaangolven genereren die het zeewaterijs afbreken.

Door dezelfde aanpak voor de waarnemingen van 2024 te gebruiken, werd correct voorspeld dat dit opnieuw een laag jaar voor de zeewaterijsbedekking in de Zuidelijke Oceaan zou zijn.

“Het is interessant dat, ondanks hoe ongebruikelijk de winterse zeewaterijscondities waren in 2023 en opnieuw in 2024, onze resultaten laten zien dat ze opmerkelijk voorspelbaar waren tot zes maanden van tevoren,” zei mede-auteur Edward Blanchard-Wrigglesworth, een onderzoeker en universitair docent in de atmosferische en klimaatwetenschappen aan de Universiteit van Washington.

Zeewaterijs in Antarctica is belangrijk omdat het invloed heeft op mariene en kustecosystemen en de interacties tussen oceaan en atmosfeer in de Zuidelijke Oceaan. Het beïnvloedt ook het wereldklimaat door zonlicht in het zuidelijk halfrond te reflecteren en invloeden uit te oefenen op ijskappen en wereldwijde stromingen.

“Antarctisch zeewaterijs is een belangrijke factor voor de snelheid van de wereldwijde opwarming en de stabiliteit van het ijs op het Antarctische continent,” aldus Espinosa. “In feite fungeert het zeewaterijs als steun voor ijsschotsen, waardoor hun stabiliteit toeneemt en de snelheid van de wereldwijde zeespiegelstijging wordt vertraagd. Dit ijs is ook belangrijk voor mariene en kustecosystemen.”

Nu de zomer in het zuidelijk halfrond aanbreekt, blijft de huidige zeewaterijsuitbreiding schaars rond Antarctica, dicht bij een recordlaag voor deze tijd van het jaar.

“Ons succes in het voorspellen van deze belangrijke gebeurtenissen van zeewaterijsverlies zo ver van tevoren toont onze kennis van de mechanismen die hen veroorzaakten,” zei mede-auteur Cecilia Bitz, een professor in de atmosferische en klimaatwetenschappen aan de Universiteit van Washington. “Ons model en onze methoden zijn klaar om toekomstige gebeurtenissen van zeewaterijsverlies te voorspellen.”