Verborgen bedreiging in Antarctica: Smeltwater onder het ijskap versterkt de zeespiegelstijging

Onderzoek naar subglaciaal water onthult grote bedreiging voor Antarctica’s ijsverlies

Een van de grootste uitdagingen bij het voorspellen van de onzekere toekomst van Antarctica is het begrijpen van de factoren die bijdragen aan het verlies van ijs.

Onder de dikke ijskap ligt een uitgebreid netwerk van meren en stromen. Dit water kan het ijs doen glijden, waardoor het sneller naar de oceaan beweegt. Ons nieuwe onderzoek, gepubliceerd in Nature Communications, toont aan dat “subglaciaal water” een veel grotere rol speelt in het verlies van ijs in Antarctica dan eerder werd gedacht. Als deze factor niet goed wordt meegenomen, kan de toekomstige stijging van de zeespiegel ernstig onderschat worden.

Het opnemen van de effecten van veranderend subglaciaal water in modellen van de ijskap kan de hoeveelheid ijs die naar de oceaan stroomt verdrievoudigen. Dit kan meer dan twee meter aan de wereldwijde zeespiegel toevoegen tegen het jaar 2300, met mogelijk enorme gevolgen voor kustgemeenschappen wereldwijd.

De rol van subglaciaal water begrijpen

Subglaciaal water ontstaat wanneer de basis van de ijskap smelt, dit gebeurt door wrijving van de beweging van het ijs of door geothermische warmte vanuit het bedrock eronder. De aanwezigheid van subglaciaal water maakt het voor het ijs gemakkelijker om over het bedrock te glijden. Dit kan ook leiden tot verdere smelting onder ijsschotsen, wat het verlies van ijs nog versnelt.

Het is dus cruciaal om te begrijpen hoeveel subglaciaal water er wordt geproduceerd en waar het naartoe gaat, evenals de invloed ervan op de ijsstroom en verdere smelting.

Subglaciaal water is echter grotendeels onzichtbaar. Het bevindt zich verborgen onder een ijskap die meer dan twee kilometer diep is, wat het ongelooflijk moeilijk maakt om te observeren. Wetenschappers kunnen boorgaten maken door honderden tot duizenden meters ijs om bij dit water te komen, maar dat is een dure en logistiek uitdagende onderneming. Alternatief kunnen ze ijspenetrerende radar gebruiken om door het ijs te “zien”. Een andere techniek, laseraltimetrie, onderzoekt veranderingen in de hoogte van het ijs aan de oppervlakte. Bolletjes kunnen verschijnen wanneer meren onder de ijskap zich vullen, of verdwijnen wanneer ze leeg raken.

In de afgelopen twee decennia zijn meer dan 140 actieve subglaciale meren onder Antarctica geïdentificeerd. Deze ontdekkingen bieden waardevolle inzichten. Echter, grote gebieden – vooral in Oost-Antarctica – blijven onontgonnen. Er is weinig bekend over de verbindingen tussen deze meren.

Wat we hebben gedaan en wat we hebben gevonden

We hebben computersimulaties gebruikt om de invloed van subglaciaal water op het gedrag van de ijskap te voorspellen. Hiervoor hebben we twee computermodellen gebruikt: een geavanceerd model dat simuleert hoe de ijskap beweegt en reageert op klimaatverandering, en een gespecialiseerd hydrologisch model dat de productie en stroom van subglaciaal water voorspelt.

Vervolgens hebben we onderzocht hoe verschillende aannames over de druk van subglaciaal water de dynamiek van de ijskap beïnvloeden. We vergeleken scenario’s waarbij de waterdruk in de tijd mocht veranderen met scenario’s waar deze constant bleef. Wanneer de effecten van veranderende subglaciaal waterdruk in het model werden opgenomen, verdrievoudigde de hoeveelheid ijs die in de oceaan stroomde onder toekomstige klimaatveranderingen bijna.

Deze bevindingen suggereren dat veel bestaande voorspellingen van de stijging van de zeespiegel mogelijk te laag zijn, omdat ze de dynamische invloed van subglaciaal water niet volledig in rekening brengen. Ons onderzoek benadrukt de dringende noodzaak om de dynamiek van subglaciaal water in deze modellen op te nemen. Anders riskeren we een significante onderschatting van de snelheid en omvang van de toekomstige stijging van de zeespiegel.

Een dreigende bedreiging

Het niet rekening houden met subglaciaal water betekent dat de wereldwijde voorspellingen voor zeespiegelstijging tot twee meter onderschat kunnen worden tegen 2300. Een stijging van twee meter zou veel kuststeden in extreem gevaar brengen en mogelijk miljoenen mensen verplaatsen. De economische schade zou triljoenen dollars kunnen bereiken, met schade aan essentiële infrastructuren en het herstructureren van kustlijnen wereldwijd.

Het betekent ook dat de timing van toekomstige kantelpunten onderschat wordt. Dit is het moment waarop het verlies van massa van de ijskap veel sneller en waarschijnlijk onomkeerbaar wordt. In onze studie overschrijden de meeste gebieden deze drempel veel eerder, sommige al in 2050. Dit is zeer verontrustend.

De weg vooruit

Het begrijpen van het verborgen watersysteem van Antarctica is uitdagend. Het potentieel voor snelle, catastrofale en onomkeerbare ijsverlies blijft bestaan. Er zijn meer observaties nodig om onze modellen te verbeteren, vooral uit afgelegen gebieden zoals Oost-Antarctica. Voortdurend informatie verzamelen uit boorgaten, ijspenetrerende radar en satellieten zal ons helpen beter te begrijpen hoe de onderkant van de ijskap zich gedraagt. Deze technieken kunnen vervolgens worden gecombineerd met computersimulaties om nauwkeurigere voorspellingen van toekomstig ijsverlies en zeespiegelstijging mogelijk te maken.

Ons nieuwe onderzoek toont aan dat het integreren van de dynamiek van subglaciaal water in modellen van de ijskap een topprioriteit is. Het begrijpen van deze verborgen bedreiging is cruciaal, terwijl de wereld worstelt met de gevolgen van de opwarming van de aarde, vooral de stijgende zeeën.