Wat 92 jaar aan gegevens onthult over ijskap

Bij Mohonk Lake in New York zijn er al 92 jaar gegevens over de fenologie van ijs verzameld. Deze foto is genomen op 10 januari 2024 tijdens een periode van afwisselende winterse ijsbedekking.

De opwarming van de luchttemperaturen heeft invloed op de ijsbedekking van seizoensgebonden bevroren meren over de hele wereld. De timing van de ijsvorming en het smelten, ook wel ijsfenologie genoemd, heeft invloed op de temperatuur van het meer, seizoensgebonden stratificatie en de ecologie van het meer. Echter, veel van deze dynamiek is nog onbekend.

Met behulp van een record van 92 jaar ijsfenologie van Mohonk Lake hebben Oleksy en Richardson nieuwe inzichten ontdekt in de relatie tussen veranderende ijsbedekking en de dynamiek van meren, met gevolgen voor waterlichamen wereldwijd. Kortere en meer variabele ijsbedekking leidt tot verstoringen in de seizoensgebonden temperatuur dynamiek van het water, wat mogelijk leidt tot significante veranderingen in de biogeochemie en biologie van meren.

De resultaten zijn gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. De auteurs koppelden gegevens van de eerste dag van volledige ijsbedekking in de herfst (ijs-aan) en volledig ijsvrij water in de lente (ijs-af) teruggaand tot 1932 aan wekelijkse metingen onder het ijs vanaf 1985. Ze gebruikten deze gegevens om modellen te bouwen van hoe klimatologische factoren invloed hebben op ijsfenologie en onder-ijse dynamiek, inclusief temperatuurstratificatie en menging.

Hun gegevens tonen aan dat de datum van ijs-aan met 2,2 dagen per decennium later is komen te liggen in de herfst, maar er is geen duidelijke trend voor de ijs-af data in de lente. De duur van de ijsbedekking is gedurende de 92-jarige studieperiode met ongeveer een maand afgenomen, en de lengte van de duur van de ijsbedekking is aanzienlijk variabeler geworden.

Deze trends veranderen de manier waarop waterlagen met verschillende temperaturen in de winter worden gevormd, een proces met aanzienlijke implicaties voor de ecologie van meren, schrijven de onderzoekers. Latere ijsvorming in de herfst leidt tot koelere waterlagen die minder snel stratificeren, en meer variabele ijs-af leidt tot een langere periode van gemengde waterlagen in de lente. Dit kan de zomerse omstandigheden in meren beïnvloeden, met gevolgen voor de inwoners van het meer, zoals fytoplankton. De onderzoekers zijn van plan om deze implicaties verder te bestuderen in toekomstig onderzoek.

De auteurs merken ook op dat hoewel historische visuele gegevens over ijs-aan en ijs-af waardevol zijn, ze op verschillende manieren gemeten kunnen worden. Sommige meerbewakingsprogramma’s beschouwen ijs-af bijvoorbeeld als de eerste dag met 0% ijsbedekking in sommige meren (dezelfde definitie als die in deze studie is gebruikt), terwijl anderen ijs-af beschouwen als de eerste dag dat een meer bevaarbaar is met een boot. Bovendien reflecteren zichtbare beoordelingen van ijs-aan en ijs-af vaak niet altijd wat er onder het ijs gebeurt.