De ongewisse toekomst van de Thwaitesgletsjer

Eind vorig jaar trok de Thwaitesgletsjer op West-Antarctica de aandacht toen een groep onderzoekers een online persconferentie hield. Daar maakten ze bekend dat de ijsplaat die de snelstromende gletsjer in bedwang houdt, dreigt op te breken. De verwachting is dat dat binnen vijf tot tien jaar al gebeurt. Thwaites en de naburige Pine Islandgletsjer zijn de delen van de Antarctische ijskap die het meest kwetsbaar zijn voor klimaatverandering. En dus wordt er veel wetenschappelijk onderzoek gedaan in dit gebied. Dat levert regelmatig interessant nieuws op, dat helaas zelden geruststellend is over de toekomst van die gletsjers en de stijging van de zeespiegel in de komende eeuwen.

De meeste lezers van ons blog zullen wel eens een gletsjer hebben gezien in de Alpen, of elders in het hooggebergte. Thwaites is van een andere orde. De gletsjer heeft een oppervlak van een middelgroot land. Nederland zou er bijna vijf keer in passen. Als de hele gletsjer zou smelten, zou de zeespiegel daar ongeveer vijfenzestig centimeter door stijgen; ongeveer het dubbele van wat we de afgelopen eeuw hebben gehad. Het ijs perst zich door een opening van honderdtwintig kilometer breed naar de Amundsenzee en bereikt daarbij een snelheid van zo’n twee kilometer per jaar. En Thwaites ligt niet op een berg, maar op de zeebodem. Antarctica ziet er op kaarten meestal uit als een aaneengesloten continent, zoals hierboven. In werkelijkheid is het alleen een aaneengesloten ijsmassa. Denk die weg, en dan verandert West-Antarctica in een archipel. Hoewel het meeste ijs daar op de zeebodem ligt, ligt er nog meer dan genoeg boven de zeespiegel: voldoende om de zeespiegel drie meter dertig te laten stijgen als het allemaal smelt.

Tegenwoordig brengen satellieten behoorlijk goed in beeld wat er op en onder de ijskap van Antarctica gebeurt. Maar dat is nog maar een jaar of dertig, veertig het geval. Over wat er daarvoor gebeurde is niet zoveel bekend. Wetenschappers proberen daar op inventieve manieren meer informatie over te verzamelen. Het klinkt misschien raar voor onderzoek dat een aanzienlijk deel van de twintigste eeuw beslaat, maar dit valt onder de paleoklimatologie. Er wordt gezocht naar aanwijzingen die iets zeggen over het klimaat uit een periode waarvoor er geen instrumentele metingen zijn.

Begin september publiceerde een groep wetenschappers de resultaten van zo’n onderzoek. Ze speurden met een onderwaterrobot een stukje van de zeebodem af in de omgeving van Thwaites. Het onderzoeksgebied is in de afbeelding hierboven weergegeven als wit rechthoekje met de letter c. Ze kozen voor dit gebied omdat ze zee daar wat minder diep is dan elders in de omgeving, maar diep genoeg om niet geraakt te worden door ijsbergen of delen van de ijsplaat. Wat ze verwachtten of hoopten te vinden vermeldt het artikel niet; maar wat ze werkelijk hebben gevonden is zeker interessant.

De robot fotografeerde een ‘voetafdruk’ van de zich verplaatsende grondlijn: ongeveer 160 evenwijdige ribbels op de zeebodem, op ongeveer zes meter van elkaar, die haaks staan op de richting waarin de grondlijn zich had teruggetrokken. Waarschijnlijk zijn die ribbels ontstaan door het getij. Bij hoogwater wordt de gletsjer aan de rand een beetje opgetild, er stroomt relatief warm en zout zeewater onder waardoor er ijs smelt, en bij laagwater komt de gletsjer wat verderop weer op de bodem terecht, waar hij een nieuwe afdruk maakt. Kleine verschillen in de ribbels vertonen een regelmaat die overeenkomt met patronen in de getijden, zoals springtij en doodtij. Dat bevestigt dat ze zijn ontstaan door de dagelijkse werking van het getij.

De conclusie is dat de grondlijn van de gletsjer zich ooit meer dan een kilometer heeft teruggetrokken in een periode van minder dan een half jaar. Dat is meer dan twee keer zo snel dan wat er nu door satellieten wordt waargenomen. Vooral aan het eind van de periode ging het snel, omgerekend ongeveer 2,3 kilometer per jaar. Bij andere, kleinere gletsjers in de omgeving komt de gemeten snelheid in het satelliettijdperk ook niet boven de een tot twee kilometer per jaar, op een uitzondering na. Begin dit jaar meldden onderzoekers dat de grondlijn van de Pope gletsjer zich in 2017 in nog geen vier maanden tijd drieënhalve kilometer had verplaatst.

Wanneer de grondlijn van Thwaites uit het onderzochte gebied is gewandeld is niet nauwkeurig te zeggen. Voor 1950, denken de onderzoekers, en misschien zelfs al in de tweede helft van de negentiende eeuw. De CO₂-concentratie was in die tijd al wel wat aan het stijgen, maar het klimaateffect daarvan was nog klein ten opzichte van natuurlijke schommelingen. De terugtrekking van de grondlijn in die periode wijst daarom op een grote invloed van natuurlijke klimaatvariaties. Volgens oceanograaf en glacioloog Paul Holland, die onlangs in een podcast van The Conversation (een transcript staat hier) vertelde over nieuw onderzoek dat nog niet is gepubliceerd, is dat inderdaad het geval. Het heeft te maken met windpatronen die een jaar of langer aan kunnen houden en dan om kunnen slaan. Westenwind blaast relatief warm water de Amundsenzee in, dat het ijs van onderaf doet smelten. Oostenwind blaast het warme water juist weg, waardoor het ijs kan groeien. Over langere periodes wisselen groei en krimp elkaar af. Zo is het duizenden jaren gegaan, zonder noemenswaardige groei of krimp van de gletsjers.

In ijskernen zijn aanwijzingen gevonden voor een uitzonderlijk lange periode met westenwind in de vroege jaren ‘40. Het is heel aannemelijk dat Thwaites en andere gletsjers in het gebied toen ijs zijn kwijtgeraakt. Niet lang daarna begon de opwarming door de stijgende broeikasgasconcentraties mee te spelen. En nog wat later kwam daar het gat in de ozonlaag bij, dat invloed heeft op windpatronen in het gebied. Waar de invloed van natuurlijke variabiliteit precies ophoudt en die van antropogene klimaatverandering begint is niet zo eenvoudig te bepalen. Of de voetafdruk van Thwaites die nu op de zeebodem is gevonden samenhangt met het afwijkende windpatroon uit de jaren ‘40 staat ook niet vast.

Wie dat wil, kan de resultaten van dit onderzoek heel makkelijk de gewenste kant op interpreteren. Aan de ene kant is niet uit te sluiten dat natuurlijke variabiliteit heeft bijgedragen aan het smelten van Thwaites en andere gletsjers op West-Antarctica sinds het midden van de vorige eeuw. Maar aan de andere kant wordt nog eens duidelijk hoe kwetsbaar het ijs in dit deel van de wereld is. Als het zo gevoelig is voor relatief kleine, natuurlijke variaties, dan is het dat ongetwijfeld ook voor de gestegen temperatuur door de menselijke invloed. Dat de menselijke invloed inmiddels dominant is staat dan ook niet ter discussie.

De eindconclusie van dit alles is dat er nog veel onbekend is. En dat we niet op moeten kijken als er de komende jaren nieuwe verrassingen komen uit onderzoek in dit gebied. Aangenaam of onaangenaam, daar valt niks over te zeggen. Voor een klein, laaggelegen landje is de belangrijkste constatering dat de onzekerheid over de te verwachten zeespiegelstijging niet snel zal verdwijnen. En dat is best lastig. Je ergens op voorbereiden is veel moeilijker als je niet goed weet wat je te wachten staat. Voor Nederland en andere laaggelegen gebieden in de wereld is dat een probleem waar we mogelijk nog eeuwen mee te maken hebben. Zeker omdat Thwaites niet de enige onzekere factor is.