De wetenschap heeft de ijskap van Groenland nog niet opgegeven

Een nieuw onderzoek naar het ijsverlies van Groenland leverde de afgelopen dagen nogal wat paniekreacties op. Het bijbehorende persbericht droeg daar ongetwijfeld aan bij, omdat dat spreekt van een “point of no return”. Dat kan de indruk wekken dat het definitieve kantelpunt bereikt zou zijn en dat de hele ijskap van Groenland gedoemd zou zijn om te verdwijnen. Dat is naar alle waarschijnlijkheid nog niet het geval.

Het is een gedetailleerde glaciologische studie naar het ijsverlies van ruim 200 gletsjers die deel uitmaken van de ijskap van Groenland, aan de hand van satellietgegevens en lokale metingen. Er blijkt begin deze eeuw een stapsgewijze versnelling te zijn geweest in de snelheid waarmee het ijs smelt. Ian Howat, een van de onderzoekers, vat het op de site van CNN zo samen:

We’ve passed the point of no return but there’s obviously more to come. (..) Rather than being a single tipping point in which we’ve gone from a happy ice sheet to a rapidly collapsing ice sheet, it’s more of a staircase where we’ve fallen off the first step but there’s many more steps to go down into the pit.

Hoeveel treden er precies zijn en hoe hoog die eerste trede is is nog wel onduidelijk.

De onderstaande afbeelding geeft de resultaten van het onderzoek weer. Een toelichting op de terminologie en informatie uit de grafieken volgt onder de afbeelding.

 

Er wordt onderscheid gemaakt tussen twee mechanismes die de krimp of groei van de ijskap bepalen:

  • Het meteorologische mechanisme, aangeduid als SMB (van surface mass balance). De SMB is het verschil tussen hoeveel verse sneeuw er over het oppervlak van de ijskap valt en hoeveel er verdwijnt door smeltwater dat wegstroomt en sublimatie aan het oppervlak.
  • Het dynamische mechanisme, aangeduid als D (van discharge). Dit is de hoeveelheid ijs die verdwijnt door het afkalven van ijsbergen en het smelten van onder water gelegen delen van gletsjers door de inwerking van zeewater. Dynamisch ijsverlies ontstaat door het stromen van de gletsjer.

Als de ijskap in evenwicht is wordt het ijsverlies door het dynamische mechanisme aangevuld door het meteorologische mechanisme. Ofwel: D is een negatief getal, SMB is een ongeveer net zo groot positief getal. Met natuurlijk wel een aanzienlijk variatie van jaar tot jaar.

Het onderzoek concentreert zich op het dynamische ijsverlies. Dit is in het bovenste paneel van de afbeelding hierboven weergegeven. De stapsgewijze toename in de periode 1999 – 2007 is duidelijk zichtbaar. In het midden staat het totale ijsverlies. SMB en D zijn weergegeven als anomalieën (afwijkingen van het gemiddelde) ten opzichte van de periode 1985 – 1999. Hier is te zien dat er tot eind vorige eeuw nog regelmatig jaren voorkwamen waarin er meer ijs bijkwam dan er verdween, ofwel omdat er veel sneeuw viel, ofwel omdat er weinig smolt door een lage temperatuur, of beide. Inmiddels is de kans op zo’n jaar bijzonder klein geworden. Bij een hogere temperatuur valt er weliswaar meer neerslag, en dus in Groenland meer sneeuw, maar dat weegt niet op tegen wat er extra smelt en afkalft. Onderaan de afbeelding staat het totale ijsverlies en de bijdrage daaraan van de verandering in SMB en D.

Het onderzoek vond een sterk verband tussen het dynamische ijsverlies en de terugtrekking van de gletsjers door de jaren heen. Dit wijst mogelijk op gemeenschappelijke processen die de toename van de ijsstroming kunnen verklaren. Maar een eenvoudige verklaring voor de stapsgewijze toename van de afkalving is er nog niet. Elke gletsjer heeft weer zijn eigen eigenschappen. Er is geen eenvoudige onderliggende oorzaak aan te wijzen waardoor zoveel Groenlandse gletsjers in een periode van nog geen 10 jaar sneller zijn gaan afkalven. Het zou deels toeval kunnen zijn.

Wat zou er nu gebeuren als de opwarming van het klimaat vandaag zou stoppen? De hoeveelheid sneeuw die er op Groenland valt zou dan ongeveer gelijk blijven. De snelheid waarmee het ijs smelt in eerste instantie ook. Maar omdat de ijskap dan krimpt blijft er na verloop van tijd steeds minder ijs over om te smelten of af te kalven. Bovendien zou het afkalven helemaal stoppen als gletsjers die nu in zee eindigen zich terugtrekken op het land. Uiteindelijk zou er daardoor toch een nieuw evenwicht kunnen ontstaan. Al zijn er nog wel de nodige complicaties, waardoor het niet zo eenvoudig is om vast te stellen waar dat evenwicht precies ligt. Als een gletsjer die op de zeebodem rust zich terugtrekt kan de weerstand tegen stroming van het ijs afnemen, waardoor het dynamische ijsverlies toeneemt. Hoogteverschil is ook een factor: wordt het ijs aan de kust dunner en gebeurt dit op hogere delen van de ijskap minder, dan kan het ijs sneller gaan stromen; in het omgekeerde geval vertraag die juist.Maar het dunner worden van hooggelegen delen van de ijskap heeft dan ook weer een ander effect. De temperatuur in de atmosfeer neemt af met de hoogte, dus als de ijskap minder hoog wordt kan de temperatuur aan het oppervlak stijgen, waardoor er meer ijs smelt. Als dat laatste mechanisme in een zichzelf versterkende spiraal terecht zou komen zou het echte kantelpunt van de Groenlandse ijskap zijn bereikt. Er zijn geen aanwijzingen dat dat al het geval is.

Een toelichting van eerste auteur Michalea King op dit onderzoek is hier te vinden.

Onderzoek op smeltende ijskappen is niet ongevaarlijk. Vorige week overleed Konrad Steffen, een Zwitserse glacioloog en veteraan van het onderzoek op Groenland, door een val in een diepe spleet in het ijs. Steffen deed 30 jaar lang onderzoek op Groenland en was een van de eersten die wees op de toename van de snelheid waarmee het ijs daar smelt. Wetenschap is zelden gemakkelijk. Maar de wetenschappers die onder deze barre en gevaarlijke omstandigheden belangrijke resultaten produceren verdienen nog wat meer respect dan de meeste anderen.

Dank aan professor Michiel van den Broeke voor het beantwoorden van vragen over dit onderzoek en het becommentariëren van het concept van dit blogstuk.

 

 

12 Reacties op “De wetenschap heeft de ijskap van Groenland nog niet opgegeven

  1. Voor lezers uit Vlaanderen: de ijskap van Groenland kwam vandaag aan bod in het VRT-programma Terzake. Zie https://www.vrt.be/vrtnu/a-z/terzake/2020/terzake-d20200819/ .

  2. Maar de aarde blijft opwarmen en de mens leert totaal niets van zijn fouten, vandaag weer steeds hetzelfde over corona, over klimaat geen woord, vele van onze oceanen zijn terminaal ziek, het zoutgehalte stijgt, op sommige plaatsen daalt die juist, en de oceanen blijven de grootste vergaarpunt voor kooldioxide, en het ijs blijft smelten, we zien nu ook dat het zeewater aan het opwarmen is in de diepte, hoelang kunnen we onze ogen nog sluiten.

  3. Willem Schot

    Goed artikel en dit verdient onze belangstelling, vanwege het grote belang van de ontwikkelingen in Groenland voor de zeespiegel. Het ijs smelt steeds sneller weg. Een interessant artikel verscheen nu ook in NRC https://www.nrc.nl/nieuws/2020/08/20/nooit-smolt-er-zoveel-groenlands-ijs-als-in-2019-a4009323?utm_source=SIM&utm_medium=email&utm_campaign=nrc5om5&utm_content=&utm_term=20200820

  4. Hallo Willem Schot,

    Ja, dat betreft 2019. Het is een nieuwe publicatie van – deels – dezelfde auteurs als het onderzoek dat hierboven besproken is: Bert Wouters, Michalea King en anderen:

    Sasgen 2020 et al – Return to rapid ice loss in Greenland and record loss in 2019 detected by the GRACE-FO satellites

    Het hierboven besproken onderzoek betrof 1985 – 2018.

    De nieuwe publicatie gaat vooral over de SMB, de surface mass balance *bovenop* de ijskap. Het is opvallend hoe sterk die reageert op schommelingen in de weersomstandigheden. Dat zie je al aan de blauwe cirkeltjes in Figuur 1b die hierboven is weergegeven. Hoewel het in 2017 en 2018 nog wel meeviel met de negatieve SMB, bereikt 2019 een nieuw (negatief) record qua SMB:

  5. Er is de laatste dertig jaar heel veel ijs gesmolten maar er is ook heel ijs te smelten in Groenland. Maar omdat de poolgebieden nu eenmaal meer opwarmen dan de rest van de wereld gaat het wel heel hard. Men zegt dat La ninja weer terug keert. Misschien dat dit het een beetje kan afremmen. Maar op de lange termijn helpt maar een ding en dat is overstappen op duurzame energie. Binnenkort worden mijn zonnepanelen aangesloten en kan ook ik iets meer bijdragen.

  6. Hi Raymond,

    Het is een raar argument dat ik op verschillende plaatsen zie: “…maar er is ook heel veel ijs te smelten op Groenland.” Het idee is dan om het record-massaverlies van 532 gigaton/jaar in 2019 te relativeren of te bagatelliseren:

    — ‘het is maar een klein deel van de ENORME hoeveelheid ijs op Groenland’;
    — dus het is niet erg… want het duurt heel lang voor het ALLEMAAL is weggesmolten.

    Dat is een merkwaardige argumentatie. Ten eerste krijgen we er last van *tijdens* het afnemen van de ijskap en niet *daarna*. Ten tweede is de enorme hoeveelheid ijs juist een oorzaak dat Groenland veel en langdurig bij kan gaan dragen aan de zeespiegelstijging in de toekomst. Terzijde: de snelle toename van het massaverlies is de zoveelste bevestiging v/d bevindingen van de klimaatwetenschap.

    Ergo: de naar verhouding grote omvang van de ijskap is juist niet geruststellend.

  7. Respect voor de onderzoekers en RIP onderzoeker Steffen.

  8. Recent stond Groenland weer in de belangstelling. Onder andere door een stuk van de NOS, waarin gewezen werd op een snel massaverlies van de ijskap op Groenland. Dat stuk vond ik nogal over de top, omdat er voorbij gegaan werd aan het feit dat de SMB tot nu toe juist erg gunstig was. Ook nu nog is de SMB boven de normaal van 1981-2010. Ik heb een reactie gestuurd naar de NOS, maar daar is helemaal geen antwoord op gekomen.

    https://nos.nl/artikel/2392029-bijna-20-graden-in-delen-groenland-warmte-leidt-tot-massaverlies-ijskap

    De andere component is natuurlijk de Discharge, en daarover vind ik informatie op deze site. Goed stuk. Ik moest wel een tijd staren op de figuur met de ‘Annual Mass Anomaly’. Wat staat daar nou eigenlijk? Ten eerste: normaal wordt een anomalie bepaald ten opzichte van een referentieperiode. Welke periode is dat dan? Hier lijkt anomalie gelijk gesteld te worden aan een stabiele situatie, waarbij er gemiddeld even veel aangroei als afsmelten/afkalven is van het ijs. En wat valt er precies onder Discharge? Gaat het alleen om landijs wat in zee belandt? De afsmelt van gletsjertongen die op land eindigen valt dan onder de SMB.

    De figuur was helderder geweest als er geen anomalie, maar absolute hoeveelheden waren weergegeven. Dus: de SMB positief, en de Discharge negatief.

    Het laatst weergegeven jaar lijkt 2018 te zijn. Daarmee ontbreekt de snelle afsmelt van 2019 en de gematigde afsmelt van 2020. Ook dit jaar lijkt dus gematigd te worden. Het wachten is weer op de data van GRACE komend najaar.

  9. Beste Bart Vreeken,

    Het is van belang om te beseffen dat de SMB cijfers (van DMI, http://polarportal.dk/forsiden/) géén metingen zijn. Het zijn uitkomsten van een weermodel en een model van de neerslag + smelt bovenop de ijskap (zonder het massaverlies, afkalven en ‘run-off’ aan de randen).

    Dit model wordt gevoed met de meteorologische gegevens boven Groenland en geeft dan een schatting van de SMB tijdens die dag/week. Het opmerkelijke was: de hoge temperatuur van 20 °C bovenop de ijskap. Logischerwijs laat het model van DMI dan een aanzienlijk negatieve SMB zien.

    Pas nadat er daadwerkelijk metingen gedaan zijn, o.a. met de GRACE-FO satellieten van NASA, weet je de per-saldo massabalans van de ijskap inclusief afkalven en ‘run-off’ aan de randen. De metingen komen pas aan het einde van het smeltseizoen (of eigenlijk na einde jaar). Zie bijvoorbeeld:

    https://www.nature.com/articles/s43247-020-0010-1

    Hier een update van de totale massabalans t/m 2020:

  10. Voor zover ik weet is het model voor de SMB redelijk adequaat. Maar goed, met de metingen van GRACE heb je SMB en discharge bij elkaar en dat is waar het uiteindelijk om gaat. Bij de NASA loopt de figuur iets verder door, tot en met 16 mei 2021:

    https://climate.nasa.gov/vital-signs/ice-sheets/

    Overigens, op de plek van het temperatuurrecord (Nerlerit Inaat) zijn de metingen pas begonnen in 2002. Dat is nog niet zo’n lange serie. De plek ligt ook op ruime afstand van de aaneengesloten ijskap.

  11. Beste Bart V,

    Het temperatuurrecord bij Nerlerit Inaat was (mede) een input voor het SMB model van DMI.

    De studie van Mouginot et al 2019 in PNAS bevat de metingen sinds 1972. Rechtsonder kan je in blauw de SMB zien, in rood de Discharge D en vervolgens in paars de verandering in de totale massabalans. Even dubbelklikken:

    Deze studie loopt t/m 2018. In het jaar 2019 werd er een nieuw record gezet qua (totaal) massaverlies:

    https://www.nature.com/articles/s43247-020-0010-1

  12. Volgens DMI is de Surface Mass Balance uitgekomen op precies 400 Gt, en daarmee iets boven de normaal van 1981-2010 (anomalie ongeveer +35 Gt).

    De universiteit van Luik komt lager uit, en houdt het op een anomalie van -50 Gt.

    https://www.climato.uliege.be/cms/c_5652668/fr/climato-greenland.

    Nu afwachten waar GRACE mee komt. De meest recente cijfers zijn van 17 juni. Er was toen in een jaar tijd 158 Gt ijs verdwenen, dat is minder dan het gemiddelde van 277 Gt per jaar. (Antarctica had juist meer massaverlies dan gemiddeld).

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google photo

Je reageert onder je Google account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s