Laat ik beginnen met een waarschuwing. Wie een absoluut zeker ‘ja’ of ‘nee’ verwacht als antwoord op de vraag hierboven, moet ik teleurstellen. Absolute zekerheid kan de wetenschap hierover niet geven. Los van het feit dat er geen harde, volledig objectieve criteria bestaan voor wat we onder ‘teveel’ moeten verstaan. Maar vooral leven we inmiddels in een klimaat dat onbekend terrein is voor ons. Wat er in dat onbekende terrein met ijskappen gebeurt hangt af van een ingewikkeld samenspel van onder meer smelt aan het oppervlak, veranderingen in patronen van sneeuwval en regen, stroomsnelheid van gletsjers, inwerking van warmer zeewater aan de basis, enzovoort. Het inzicht in al die processen is het afgelopen decennium wel toegenomen. Inmiddels beseffen ijsonderzoekers dat de gevolgen van een vrij beperkte opwarming, zeg een of twee graden, voor de ijskappen veel groter zijn dan lang werd gedacht. Met natuurlijk nog wel het een en ander aan onzekerheden. Waarbij de mogelijke tegenvallers veel groter en ingrijpender zijn dan de mogelijke meevallers.
Om een idee te krijgen van wat er zou kunnen gebeuren moeten wetenschappers afgaan op reconstructies van veranderingen in ijskappen in het verre verleden, op modellen en op waarnemingen van wat er nu gebeurt. Het is onredelijk om te verwachten dat die wetenschappers heel nauwkeurig, op een tijdschaal van een of twee decennia, kunnen voorspellen wat de gevolgen zullen zijn van enkele tienden van een graad meer of minder. In de ijskappen van Groenland van Antarctica zit genoeg ijs opgeslagen om de zeespiegel met 65 meter te laten stijgen. Een procentje meer of minder dat daarvan smelt, heeft al ingrijpende gevolgen voor kustgebieden overal ter wereld.
Dat experts zich in toenemende mate zorgen maken, blijkt bijvoorbeeld uit een artikel dat vorige week werd gepubliceerd in Nature Communications Earth & Environment. Het artikel bevat geen nieuw onderzoek, maar geeft een overzicht van de wetenschappelijke stand van zaken. Op basis daarvan concluderen de auteurs dat anderhalve graad geen veilige grens is voor de ijskappen. In een artikel in The Guardian lichten ze dat toe. Ze zien een zeespiegelstijging van 1 centimeter per jaar – een meter per eeuw, dus – als het maximum waaraan mensen in laaggelegen kustgebieden zich aan kunnen passen. En dan vooral in arme delen van de wereld. Een land als Nederland redt zich waarschijnlijk nog wel een tijd als het meer wordt. Chris Stokes, eerste auteur van het artikel, licht in de video hieronder toe waarom hij anderhalve graad geen veilige doelstelling vindt.
Instabiliteit van ijskappen
Het draait allemaal om de vraag wanneer delen van de ijskappen instabiel worden. Zolang dat niet gebeurt, zal het smelten vrij traag verlopen. Met een beetje geluk is aanpassing aan de zeespiegelstijging dan nog wel te doen. Maar wordt een ijskap, of een gletsjer die daar deel van is, instabiel, dan is het onvermijdelijk dat die uiteindelijk helemaal zal verdwijnen. En dat leidt tot een aanzienlijk grotere en snellere stijging van de zeespiegel. Dat ijskappen instabiel kunnen worden is al lang bekend. De roemruchte glacioloog John Mercer waarschuwde in 1978 al voor dit mogelijke gevolg van de opwarming van het klimaat. Het leverde hem vooral een enorme hoeveelheid kritiek op. Inmiddels is duidelijk dat waarschuwing van Mercer volkomen terecht was.
Het ging destijds niet zozeer over de vraag of ijskappen instabiel zouden kunnen worden. Critici van Mercer dachten vooral dat hij veel te pessimistisch was over wanneer dat zou kunnen gebeuren. Het risico van ijskapinstabiliteit is daarna nog lang enorm onderschat. In 1994 zou bijvoorbeeld volgens een modelstudie West-Antarctica pas instabiel worden bij 8 tot 10 graden opwarming, en Oost-Antarctica bij 17 tot 20 graden. De auteurs wezen er destijds al wel op dat dit moeilijk in overstemming was te brengen met de kennis van de paleoklimatologie. Inmiddels zijn er veel meer aanwijzingen dat de zeespiegel aanzienlijk hoger was in periodes die maar een klein beetje warmer waren dan het pre-industriële klimaat. Een beeld dat wordt bevestigd door reconstructies van de omvang van de ijskappen in het vorige interglaciaal, toen de wereld ongeveer net zo warm was als nu: ergens tussen de 1 en 1,5 graden boven de pre-industriële temperatuur. Het zijn sterke aanwijzingen dat een stijging van de zeespiegel in de orde van 5 tot 10 meter nagenoeg onafwendbaar is, ook bij een opwarming van anderhalve graad. Dat zal wel plaatsvinden over meerdere eeuwen. Hoe gelijkmatig en voorspelbaar de stijging is, is lastig te zeggen. Dat is natuurlijk wel van belang voor de mate waarin we ons aan kunnen passen. En natuurlijk bekent meer opwarming ook meer en snellere stijging van de zeespiegel. Elke tiende van een graad telt, concluderen Chris Stokes en zijn medeauteurs dan ook. En om op lange termijn veilig te zijn, moeten we mogelijk terug naar niet meer dan een graad boven pre-industrieel.
Intermezzo: hoe ontstaat instabiliteit?
Er zijn verschillende vormen van instabiliteit van ijskappen of delen ervan. Het hangt af van een aantal eigenschappen van de ijskap welke vorm van instabiliteit op kan treden.
Als een ijskap van bovenaf smelt, komt de bovenkant lager te liggen, en daardoor in contact met warmere lucht. Omdat het op geringere hoogte nou eenmaal warmer is. Het smelten gaat daardoor steeds sneller. Er zouden dan mogelijk ook grote smeltwatermeren kunnen ontstaan, die een extra risico vormen omdat ze op een bepaald moment leeg kunnen lopen. Een dergelijk scenario zorgde aan het eind van de vorige ijstijd waarschijnlijk voor een periode waarin de zeespiegel met 4 meter per eeuw steeg. Natuurlijk was er toen veel meer ijs dat kon smelten en smeltwatermeren kon vormen. Maar ook op een kleinere schaal zou zo’n scenario heel problematisch kunnen zijn.
Deze vorm van instabiliteit is vooral van belang voor de ijskap van Groenland. Er zijn aanwijzingen dat het westelijke deel van de ijskap daar een kantelpunt nadert, of dat mogelijk al heeft bereikt.
Andere vormen van instabiliteit kunnen ontstaan in ijskappen die op een bodem rusten die beneden zeeniveau ligt. Het ijs loopt daar uit in op het water drijvende ijsplaten. Die ijsplaten remmen de stroming van de achterliggende gletsjers af. Door een warmere atmosfeer kunnen die ijsplaten van bovenaf smelten, en door warmer zeewater van onderaf, waardoor ze het ijs minder beschermen. Een gletsjer gaat dan sneller stromen. Dat heeft tot gevolg dat de grondlijn, waar de gletsjer de bodem raakt, zich landinwaarts terugtrekt. Die terugtrekking kan nog worden versterkt door de inwerking van warmer water bij de grondlijn zelf. Vooral in West-Antarctica, maar ook op sommige plekken in Oost-Antarctica en Groenland, liggen gletsjers op een zogenoemd ‘retrograde’ bodem. Dat betekent dat de grondlijn op een wat hoger gelegen deel van de zeebodem ligt. Ook dit remt de stroming van gletsjers. Trekt een grondlijn zich terug naar een dieper gelegen bodem, dan kan het ijs sneller gaan stromen, waardoor de grondlijn zich nog verder terugtrekt, enzovoort. Deze vorm van instabiliteit wordt MISI genoemd, een afkorting van Marine Ice Sheet Instability.
Smelten van ijsplaten kan ook een andere vorm van instabiliteit veroorzaken: Marine Ice Cliff Instability (MICI). De naam zegt al wat er aan de hand is. Als een ijsplaat verdwijnt, hou je aan de rand van de gletsjer een steile, instabiele ijsklif over. Die kan onder zijn eigen gewicht instorten. In de wetenschap wordt nog volop gediscussieerd over de omstandigheden waaronder deze vorm van instabiliteit zou kunnen voorkomen.
Modellen en waarnemingen
Er zijn maar weinig modelstudies gedaan naar het effect van een vrij beperkte opwarming op ijskappen. Ook zitten er nog behoorlijke verschillen tussen resultaten van verschillende modellen en zijn er aanwijzingen dat modellen regelmatig nog te optimistisch zijn. De meeste modellen bleken het ijsverlies van Groenland van de afgelopen decennia bijvoorbeeld aanzienlijk te onderschatten. Heel exacte voorspellingen van waar kantelpunten liggen zijn er nog niet.
Geruststellend is dat niet. Waarschijnlijk weten we pas echt zeker waar kantelpunten liggen, als we ze zijn gepasseerd. En zelfs dan kan het nog wel even duren tot het echt vaststaat, vanwege de traagheid waarmee grote ijskappen reageren op een stijging van de temperatuur van de atmosfeer en het zeewater. Absolute zekerheid hebben we mogelijk pas als de instabiliteit van een gletsjer of ijskap een gegeven is, en onomkeerbaar.
Wel kunnen wetenschappers waarnemingen bestuderen, om te zoek naar aanwijzingen van mogelijk naderende kantelpunten. Om te beginnen naar het grote geheel: de massabalans van heel Groenland en West- en Oost-Antarctica, alsmede de bijdrage daarvan aan de stijging van de zeespiegel. Daaruit blijkt dat die ijskappen tot in de jaren ‘80 behoorlijk stabiel waren, en dat ze sindsdien steeds sneller smelten. Met, dat wel, ook een toename van de variabiliteit. Die toegenomen variabiliteit is te verklaren via simpele, natuurkundige logica. Enerzijds smelt er meer ijs als het warmer wordt, maar er verdampt dan ook meer water uit de oceanen, waardoor er meer neerslag valt. En die valt in de poolgebieden als sneeuw. Dat droeg, samen met andere meteorologische omstandigheden die mogelijk ook werden versterkt door klimaatverandering, bij aan uitzonderlijk veel sneeuwval op Oost-Antarctica in 2022. Een toename van variabiliteit zou ook een aanwijzing kunnen zijn van een naderend kantelpunt. Voor Groenland en West-Antarctica is dat niet uit te sluiten, voor Oost-Antarctica is het niet aannemelijk.
De grafiek hieronder laat de massabalans van de grote ijskappen zien sinds het begin van satellietmetingen in 1992. Ook het cumulatieve effect op de zeespiegel is weergegeven. Let op de omgekeerde y-as voor de zeespiegel.
De bijdrage van ijskappen aan de stijgende zeespiegel komt overeen met de meest pessimistische projecties uit de laatste twee IPCC-rapporten, of ligt daar zelfs nog iets boven. Die bijdrage is verviervoudigd sinds de jaren ‘90, en is nu groter dan die van smeltende berggletsjers. Zou de versnelling van de afgelopen decennia zich voortzetten, dan zou de zeespiegel eind deze eeuw al met meer dan een centimeter per jaar kunnen stijgen. Aanpassing aan zo’n snelle stijging zal in veel kustgebieden moeilijk zijn.
Klimaatverandering 
Dank Hans om dit zo helder op een rijtje te zetten. IJs is hot aan het worden. Zoals jij een boek over de theorie van de warmte hebt geschreven, helpt “Alles Smelt” van Peter Kuipers Munneke en Martijn van Calmthout om het gedrag van ijs beter in beeld te krijgen.
LikeGeliked door 1 persoon
Dirk,
Nog een leestip, boordevol informatie over de koude wereld: Permafrost nu en in de ijstijd van Ko van Huissteden (geen onbekende hier) en Jef Vandenberghe.
LikeLike
Stokes zegt in het filmpje dat de huidige zeespiegelstijging inmiddels circa 4,5 mm/jr is. Circa 15 jaar geleden was dat dacht ik nog circa 3 mm/jr. Dat zou dus kunnen betekenen dat ze stijging zich circa elke 25 jaar ongeveer verdubbelt. Dan zou bij een ongewijzigde versnelling de stijging rond 2050 circa 9 mm/jr kunnen zijn, rond 2075 circa 18 mm/jr en rond 2100 circa 36 mm/jr. Dat is bv een mogelijkheid waar iemand als Jim Hansen al decennia rekening mee houdt. In dat geval zouden we na 2100 misschien wel meer dan 4 meter stijging in een eeuw kunnen krijgen, vergelijkbaar met de snelste stijging tijdens de laatste deglaciatie. Het is moeilijk voor te stellen hoe kuststeden en landen zich aan zo’n snelle stijging nog kunnen aanpassen. Het is de vraag of het nog te voorkomen is, maar in ieder geval lijkt het wijs om de stijging nog zoveel mogelijk te vertragen, ondanks de huidige dominantie van het na-ons-de-zondvloed-denken. Burgers-van-goede-wil aller landen, verenigt u…
LikeLike
Hoeveel de stijging versnelt, en hoe lang die versnelling blijft duren, hangt natuurlijk heel sterk af van hoeveel het opwarmt. Als de concentratie van broeikasgassen zou blijven stijgen in het tempo van de afgelopen 15 jaar, zou die versnelling best aannemelijk zijn, lijkt me. Maar het artikel van Stokes behandelt een ander scenario, waarin de uitstoot sterk wordt gereduceerd.
Ik weet niet precies waar Hansen vanuit gaat. Maar cijfers over een mogelijke stijging zeggen natuurlijk niet zoveel als ze niet zijn gekoppeld aan een bepaald opwarmingsscenario.
LikeLike
Het hangt inderdaad af van het opwarmingsscenario, maar ook van het momentum dat al in gang is gezet, en waarvan niet bekend is hoe sterk dat zal zijn, zelfs bij de huidige opwarming. Bij de laatste deglaciatie was de mondiale opwarming misschien een halve graad per millennium, nu gemiddeld eerder een halve graad per halve eeuw, in het gunstigste geval, dus minimaal 20x zo snel. Het duurt even voordat de ijskappen daar vol op reageren, maar als ze dat eenmaal doen, kan die smelt dus wellicht ook sneller gaan dan in het verleden, dat is althans het vermoeden cq de vrees van onderzoekers als Hansen, maar ook Eelco Rohling, Richard Alley en Eric Rignot, en inmiddels ook iemand als Rob DeConto. Zij benadrukken dat ze het ook niet zeker kunnen weten, maar ook dat ze het niet kunnen uitsluiten. Dus goed om met die mogelijkheid rekening te houden en daarop zo goed mogelijk te anticiperen, met onderzoek, beleid en communicatie. En dan gaan we zien wat er in de praktijk gebeurt.
LikeLike
“Het is moeilijk voor te stellen hoe kuststeden en landen zich aan zo’n snelle stijging nog kunnen aanpassen. Het is de vraag of het nog te voorkomen is, maar in ieder geval lijkt het wijs om de stijging nog zoveel mogelijk te vertragen, ondanks de huidige dominantie van het na-ons-de-zondvloed-denken. Burgers-van-goede-wil aller landen, verenigt u…”
Dat de stijging te voorkomen is sluit ik uit omdat er voorlopig nogal wat ghg in de pijplijn zit. Streefgetal max. +1,5% °C is onhaalbaar en dus massieve ijssmelt onafwenbaar, met of zonder kantelpunt in stabiliteit van de ijsmassa’s. Conclusie: de zondvloed na mij is onvermijdelijk en ik haal machteloos en berustend de schouders op.
Stel een tijdraam van 5 tot 15 decennia, dat zijn (met 25 jaar als maatstaf) 2 tot 6 generaties na ons. Wat die generaties metereologisch & ecologisch overkomt en waar ze (geo)politiek in verwikkeld zullen zijn, er is geen scenario op los te laten. En ook in dit opzicht rest me niets anders dan de schouders op te halen: hun probleem straks, niet het onze want we kunnen er héélemaal niks aan doen.
LikeLike
Ik weet trouwens niet waarom ik nu opeens onder de naam “dreamlyglorious” post, want ik doe dat liever onder mijn eigen naam. Hopelijk lukt dat nu wel!
LikeLike
Mensen, bewegingen, staten, of in welke meer of meer georganiseerde vorm dan ook zullen uiteindelijk toch gaan anticiperen over verwachte ontwikkelingen, naarmate die steeds duidelijker beginnen te worden. Geopolitiek is inderdaad nogal onvoorspelbaar, maar berusten zich denk ik ook niet zo in de menselijke aard, in het algemeen. Niet-berusten kan echter allerlei vormen aannemen, van meer constructief tot meer destructief. Moeilijk te voorspellen welke kant dat op zal gaan, en allerlei scenario’s lijken voorstelbaar. Sommigen halen hun schouders op. Anderen zetten hun schouders eronder. Uitkomst blijft even onzeker.
LikeGeliked door 1 persoon
Lennart,
“Sommigen halen hun schouders op. Anderen zetten hun schouders eronder.”
Ik zie niet hoe ik mijn schouders kan zetten onder hetgeen mijn kleinkind en zijn nazaten te wachten staat. Er blijft me niets anders over dan de schouders op te halen over mijn machteloosheid in deze.
Dat andere ding “anticiperen over verwachte ontwikkelingen, naarmate die steeds duidelijker beginnen te worden” schiet het NU al niet op. Zie de zittende macht bij jou in NL, bij mij in ITA. We zijn zelf niet in staat zijn om de rommel op te ruimen die de generaties vòòr ons hebben achtergelaten. Wat mij betreft is de rommel waarmee we nu zitten urgenter dan me druk te maken over de rommel waar onze kleinkinderen mee hebben te maken.
LikeLike
Goff,
“Wat mij betreft is de rommel waarmee we nu zitten urgenter dan me druk te maken over de rommel waar onze kleinkinderen mee hebben te maken.”
Is die houding (die de politiek al een jaar of 30, 40 in toenemende mate domineert) niet juist een belangrijke veroorzaker van veel van de rommel waar we nu mee zitten? En is dat niet juist een argument voor minder kortetermijnpolitiek?
LikeLike
Hoe minder kortetermijnbeleid om oude rommel op te ruimen des te weiniger speelruimte voor lange termijnplanning voor nieuwe rommel. Huidige kost gaat voor toekomstige baat.
LikeLike
Maar als je je alleen maar op de rommel van nu concentreert, blijf je steeds weer nieuwe rommel produceren. En dan zijn we over 5, en 10, en 20, en 50 jaar nog steeds bezig met kortetermijnpolitiek.
Natuurlijk kun je vaststellen dat het tot op heden niet is gelukt om een omslag te maken naar politiek op lange termijn. Maar dat vind ik geen argument om me er zomaar bij neer te leggen dat dat zo zal blijven.
LikeLike
“…dan zijn we over 5, en 10, en 20, en 50 jaar nog steeds bezig met kortetermijnpolitiek.
Inderdaad. En voor een ‘omslag naar politiek op lange termijn’ doen jij en ik in de coulissen suggesties. Maar we hebben geen enkele aanwijzing dat de beleidmakers zich daar iets van (kunnen) aantrekken.
LikeLike
Hans,
een complicatie in lange termijn beleid inzake kustverdediging lijkt me het feit dat * globale * raming van stijgend oceaanpeil (bijv. +1 m. per eeuw) iets anders is dan inschatting van regionale effecten tijdens de stijging. De grote compartimenten in de oceaan zijn op de tekentafel uiteraard communicerende vaten maar hun ‘communicatie’ is van een andere orde. In de Bangladesh delta pakt het anders uit dan in de NL delta.
Wat betreft de vraag van je blogstuk: ja, anderhalve graad is teveel voor stabiliteit van de ijskappen. Water sijpelt links of rechtsom door naar het diepst bereikabare punt.
LikeLike
Goff,
Het klopt dat er regionale verschillen zijn. Zie daarvoor bijvoorbeeld de IPCC Atlas.
IJskappen zijn daar ook een bron van aanzienlijke onzekerheid, vanwege hun eigen zwaartekracht. Ze trekken zeewater naar zich toe. Dat betekent bijvoorbeeld dat het smelten van ijs op Groenland relatief weinig invloed heeft op de zeespiegel bij Nederland, maar smelt op Antarctica juist behoorlijk veel.
Er zijn ook andere invloeden: wind, luchtdruk, zeestromingen. Als ik afga op de atlas van het IPCC zal de zeespiegel voor de oostkust van de VS waarschijnlijk meer stijgen dan gemiddeld. Bij de Filipijnen ziet het er ook niet zo goed uit. Details over hoe dat precies in elkaar zit heb ik niet direct paraat.
LikeLike
Hans,
de IPCC Atlas is voor mij zeer informatief, dank voor de verwijzing ernaar! Ik zie op de atlas dat in mijn regio – Adriatische Zee- de spiegel (relatief weinig) is gerezen afgelopen decennia. Als strandwamdelaar meende ik dat afgelopem jaren al te hebben opgemerkt. De kustlijn in mijn gemeente (10 km. vlak duinlandschap) is weggevreten door dat enigszins hoger water opgezweept door fors toegenomen winterstormen. De strand-horeca (belangrijke lokale werkgever en toeristische attractie) zit met de handen in het haar en regionale planning van kustlijnverdedigomg is er niet. Dit is uiteraard een detail op het wereldtoneel maar illustratief is het wel.
LikeLike
Toevallig kwam ik er vandaag (pas) achter: de serie “A family like hours” werkt een interessant scenario uit. Zie zelf maar …
https://en.wikipedia.org/wiki/Families_like_Ours
LikeLike
Typo: “Families like ours” is de titel.
LikeLike
Naar aanleiding van het artikel heb ik de gegevens van NASA eens naast elkaar gezet. De zeespiegelstijging per jaar en de bijdrage van Antarctica en Groenland per jaar. De zeespiegelstijging gaat steeds sneller, maar de bijdrage van de ijskappen is steeds kleiner geworden, relatief maar zelfs ook absoluut. Voor zover er uitspraken gedaan kunnen worden, want de verschillen tussen de jaren zijn groot. Zie ook:
https://www.weerwoord.be/m/3208703
LikeLike
het plaatje was weer verdwenen …
LikeLike
Hans, je begint je artikel met een waarschuwing: “Wie een absoluut zeker ‘ja’ of ‘nee’ verwacht als antwoord op de vraag hierboven, moet ik teleurstellen. Absolute zekerheid kan de wetenschap hierover niet geven. “
Uit het rapport van Stokes blijkt echter dat het niet nog alle kanten op kan: “Uit de weinige onderzoeken die voorspellen dat de ijskap zal reageren op gemiddelde wereldtemperaturen van +1,5 °C of lager (waaronder het ‘zeer lage’ scenario van het IPCC: SSP1-1.9), is er een duidelijke consensus dat zulke scenario’s de zeespiegelstijging in Groenland en Antarctica niet zullen stoppen” en dat we wel al een beheersbaar niveau gepasseerd zijn: “Om de zeespiegelstijging via de ijskappen te vertragen tot een beheersbaar niveau, is een langetermijndoelstelling voor de temperatuur nodig die dicht bij de +1°C ligt, of mogelijk lager.””
“Dicht bij de +1°C …”: het lijkt mij geen stoute bewering om te zeggen dat we die grenswaarde voor beheersbaarheid al gepasseerd zijn.
In het artikel van Stokes wordt volgens mij veel gezegd omtrent de haken, de ogen en de verschillende interpretaties die betrekking hebben op onzekerheid, onomkeerbaarheid en beheersbaarheid. Ze zeggen: “[De veilige grens] … komt overeen met een planetaire ‘grens’ van CO 2 -concentraties die niet hoger mag zijn dan 350 ppm.”
E.e.a. suggereert dat wat wetenschappelijk gezien misschien niet absoluut kan worden beweerd, dat daar met ruimer contextueel besef – aanvullend op de wetenschap als basis -, best wel verdergaande redelijke beweringen kunnen worden gedaan.
LikeLike