De gletsjers van IJsland

In september van dit jaar ben ik in IJsland geweest. Een meer dan prachtig land met bizarre landschappen, bezaaid met ijs, lavavelden, watervallen en geisers. Zo hier en daar bekruipt je op IJsland het gevoel dat je op een andere planeet bent beland en dat je achter de volgende berg Captain Kirk tegen het lijf zult lopen. Wellicht een reden dat Hollywood regelmatig neerstrijkt op IJsland, zo zijn er bijvoorbeeld scenes van de ijsplaneet in Interstellar opgenomen op de Svínafellsjökull, een gletsjertong van de grote Vatnajökull. Ergens tijdens mijn rondreis door IJsland had ik een infobord gezien met daarop de indicatie dat die gletsjer over een paar honderd jaar zo goed als verdwenen zou kunnen zijn. Dat vond ik onverwacht snel en eenmaal weer thuis heeft dat geleid tot onderstaand verhaal over de gletsjers van IJsland.

Dat de gletsjers wereldwijd kleiner worden mag geen geheim zijn. En ja, er zijn enkele gletsjers te vinden die daar een uitzondering op vormen, een reden dat men op sommige blogs uiteraard juist dáár de nadruk op wil leggen. Gemiddeld verliezen gletsjers op aarde echter massa en nemen ze in omvang af. Eerder dit jaar is er een studie verschenen van Zemp et al. die dit alles keurig samenvat. Figuur 1 afkomstig uit die studie geeft een beeld van de toename (in blauw) en de afname (in rood) van de verandering in de positie van de gletsjerranden in diverse gebieden in de wereld, waarbij de positie van de gletsjerrand van 1950 voor elk gebied als nulpunt (wit) is genomen. De rode kleuren zitten bijna overal in de grafiek na 1950. De waarnemingen laten volgens Zemp e.a. tevens zien dat de snelheid van het wereldwijde massaverlies van de gletsjers begin deze eeuw zonder precedent is voor de geobserveerde periode (na 1850). Men verwacht dat de gletsjers nog meer massa zullen verliezen zelfs als het klimaat vanaf nu stabiel zou blijven, gletsjers reageren namelijk traag op snelle klimaatveranderingen (zie ook IPCC AR5 FAQ 4.2).

Figuur 1. Een kwalitatieve weergave van de jaarlijkse veranderingen in de positie van de randen van de gletsjers (de omvang) in diverse gebieden van de wereld van 1535 tot 2010. Donkerblauw staat voor een maximale omvang van +2.5 km en donkerrood voor een minimale omvang van -1.6 km, beide t.o.v. 1950 (0 km) in wit. Bron: figuur 6a uit Zemp 2015.

Ook de IJslandse gletsjers krimpen zoals uit figuur 1 valt af te lezen. Ongeveer 11% van IJsland is bedekt met gletsjers en zij bevatten circa 3600 km³ water. Als dat allemaal zou smelten, zou de zeespiegel daardoor met circa 1 cm stijgen (Björnsson & Pálsson 2008). De IJslandse gletsjers worden geclassificeerd als zijnde zogenaamde warme gletsjers (Engels: temperate glaciers); dit type gletsjer is gevoelig voor veranderingen in temperatuur en dus voor klimaatverandering. Vulkaanuitbarstingen spelen ook een rol bij het smelten en aangroeien van de gletsjers evenals de geothermische warmte, een bekend fenomeen op IJsland. Figuur 2 geeft een overzicht van de diverse gletsjers op IJsland, de IJslandse naam voor gletsjer is jökull. De grootste gletsjer is de Vatnajökull, volgens Björnsson & Pálsson heeft deze gletsjer sinds het einde van de 19^e eeuw zo’n 10% van zijn volume verloren.

Figuur 2. Overzicht van de gletsjers van IJsland. Bron: Iceland’s Glaciers: Responses to a Warming Climate.

Het massaverlies van de IJslandse gletsjers sinds het einde van de 19^e eeuw is in 2013 in kaart gebracht door Björnsson et al.. Zij geven aan dat de IJslandse gletsjers gedurende de eerste decennia van de 20^e eeuw weinig massaverlies kenden, na 1925 nam dit massaverlies toe om te pieken in de jaren 1930-1940. In de jaren 1980 en het begin van het decennium van 1990 was het massaverlies bijna nul of nam de massa zelfs toe. Na circa 1995 verloren de IJslandse gletsjers weer massa, gemiddeld 9.5 gigaton per jaar. Die 9.5 gigaton ijswater levert een bijdrage aan de zeespiegelstijging van circa 0.03 mm/jaar. Volgens Björnsson en collega’s komen hun bevindingen goed overeen met het massaverlies zoals gemeten met de GRACE satellieten dat circa -11 ± 2 Gigaton per jaar bedroeg over 2003-2010.

Figuur 3 bevat een grafische weergave van het massaverlies van de IJslandse gletsjers over 1990 – 2010, vooral dat laatste jaar springt er uit. Een resultaat van al dat smelten is dat door de afname van het gewicht van het ijs dat op het land drukt dit als het ware opveert, de glaciale isostatische aanpassing. Dit ‘opveren’ van het land is onlangs gemeten met GPS technieken en daaruit blijkt dat er plekken op IJsland zijn die nu jaarlijks meer dan 30 mm hoger komen te liggen.

Figuur 3. A: Het massaverlies van de grootste IJslandse gletsjers over 1990-2010 in meters waterequivalenten (het massaverlies gedeeld door het oppervlak). C: Het jaarlijkse massaverlies van alle IJslandse gletsjers over 1992-2010. Bron: figuur 3a,c uit Björnsson 2013.

En wat betreft mijn infobord ergens bij de Vatnajökull?
De IJslandse glaciologen hebben inderdaad studies verricht naar de toekomst van hun ijskappen. Figuur 4 geeft de omvang van enkele gletsjers weer tot het jaar 2200. In hun gletsjermodel heeft men gebruik gemaakt van een klimaatscenario dat voorziet in een opwarming van 2.5-3.0 °C voor IJsland in 2071-2100 t.o.v. 1961-1990 en een 6% toename van de neerslag. Als ik het goed begrepen heb, is dit scenario gebaseerd op de IPCC 2007 scenario’s A2 en B2. Veel meer detailinfo daarover kun je vinden in Jóhannesson et al. 2007. Algemeen kun je stellen dat meer neerslag leidt tot groei van een gletsjer en een hogere temperatuur tot een afname, in het IJslandse geval is de hogere temperatuur doorslaggevend (zie bijv. deze infosite met een simpel gletsjer model).

Aan het einde van deze eeuw zullen de Hofsjökull en het zuidelijk deel van de Vatnajökull al meer dan 50% in volume kleiner zijn geworden en zal er van de Langjökull nog maar 15% resteren. Nog een eeuw verder zal alle ijs dan ongeveer verdwenen zijn. Het infobord dat ik gezien heb, is wellicht gebaseerd op deze informatie.

Figuur 4. De respons van Langjökull (L), Hofsjökull (H) and southern Vatnajökull (V) tot 2190 op een klimaatscenario dat een opwarming van 2.5-3.0 °C geeft in 2071-2100. Het vierkant gemarkeerd met de B geeft de Breiðamerkurjökull aan en de kleur geeft de hoogte boven zeeniveau aan (masl= meters above sea level). Bron: figuur 15 uit Björnsson & Pálsson 2008.

De toekomstige klimaatverandering zal derhalve tot grote veranderingen leiden op IJsland. Hun huidige elektriciteitsproductie was in 2014 bijvoorbeeld voor 71% gebaseerd op waterkracht en dat wordt beïnvloed door het smeltwater afkomstig van de gletsjers. Men verwacht dat de hoeveelheid smeltwater deze eeuw de komende 40 tot 50 jaar eerst toe zal nemen, om rond 2100 weer op het huidige niveau te belanden. Uiteindelijk zullen sommige rivieren geheel opdrogen en zullen andere alleen nog neerslag afvoeren.

De IJslandse president Grimsson heeft duidelijk ook oog voor positieve economische elementen die ontstaan door de toekomstige klimaatverandering. Door de afname van het zeeijs in het Arctische gebied nemen de kansen voor de scheepvaart aldaar toe en dat biedt weer kansen voor IJsland. Volgens Grimsson: “We could be the new Singapore or Dubai of the North..”.

Ik kan me niet aan de indruk onttrekken dat de toerismesector in IJsland in de verdere toekomst te lijden zal hebben van de veranderingen aan hun mooie gletsjers. Zoals de Scientific American al optekende: IJsland zonder ijs is gewoon land. Zo heb ik een vakantiekiekje gemaakt van het bijzonder mooie ijsmeer Jökulsárlón (zie hieronder) aan de zuidkant van de Vatnajökull. Dit soort vakantiefoto’s kunnen over een aantal generaties dus gewoon niet meer gemaakt worden.