De voorkant van de Thwaites-gletsjer is een grillige, torenhoge klif. David Vaughan/Britse Antarctische Survey
Als je over Antarctica vliegt, is het moeilijk te zien waar het allemaal om draait. Als een gigantische bruidstaart ziet het glazuur van sneeuw op 's werelds grootste ijskap er glad en smetteloos uit, mooi en perfect wit. Kleine wervelingen van sneeuwduinen bedekken het oppervlak.
Maar als je de rand van de ijskap nadert, ontstaat er een gevoel van enorme onderliggende kracht. Er verschijnen scheuren in het oppervlak, soms georganiseerd als een wasbord, en soms een complete chaos van torenspitsen en richels, die het lichtblauwe kristallijne hart van het ijs eronder onthullen.
Naarmate het vliegtuig lager vliegt, groeit de omvang van deze pauzes gestaag. Dit zijn niet zomaar scheuren, maar ravijnen die groot genoeg zijn om een straalvliegtuig te verzwelgen, of torenspitsen zo groot als monumenten. Kliffen en tranen, scheuren in de witte deken komen tevoorschijn, wat wijst op een kracht die stadsblokken ijs kan rondslingeren zoals zoveel autowrakken in een opeenhoping. Het is een verwrongen, verscheurd, verwrongen landschap. Er ontstaat ook een gevoel van beweging, op een manier die geen ijsvrij deel van de aarde kan overbrengen - het hele landschap is in beweging en lijkt daar niet erg blij mee.
Antarctica is een continent dat bestaat uit verschillende grote eilanden, waarvan er één zo groot is als Australië, allemaal begraven onder a 10,000 voet dikke laag ijs. Het ijs bevat genoeg zoet water om de zeespiegel met bijna 200 voet te verhogen.
De gletsjers zijn altijd in beweging geweest, maar onder het ijs vinden veranderingen plaats die de ingrijpende gevolgen over de toekomst van de ijskap – en over de toekomst van kustgemeenschappen over de hele wereld.
Breken, dunner worden, smelten, instorten
Antarctica is waar ik werk. Als een poolwetenschapper Ik heb de meeste delen van de ijskap bezocht tijdens meer dan 20 reizen naar het continent, met sensoren en weerstations, trekking over gletsjers of het meten van de snelheid, dikte en structuur van het ijs.
Momenteel ben ik de coördinerende wetenschapper van de VS voor een grote internationale onderzoeksinspanning op de meest risicovolle gletsjer van Antarctica - daarover straks meer. Ik heb behoedzaam spleten overgestoken, voorzichtig op hard blauw verwaaid ijs gestapt en dagenlang gereden over het meest eentonige landschap dat je je kunt voorstellen.
Het grootste deel van de afgelopen paar eeuwen is de ijskap stabiel geweest, voor zover de poolwetenschap kan nagaan. Ons vermogen om bij te houden hoeveel ijs er elk jaar uitstroomt en hoeveel sneeuw er bovenop valt, gaat terug slechts een handvol decennia, maar wat we zien is een ijskap die was bijna in evenwicht zo recent als de jaren 1980.
In het begin vonden veranderingen in het ijs langzaam plaats. IJsbergen zouden breken, maar het ijs werd vervangen door nieuwe uitstroom. De totale sneeuwval was in eeuwen niet veel veranderd - dit wisten we van kijken naar ijskernen – en in het algemeen leken de ijsstroom en de hoogte van de ijskap zo constant dat een hoofddoel van het vroege ijsonderzoek op Antarctica het vinden van een plaats, welke plaats dan ook, was die drastisch was veranderd. 66 Noord via Unsplash
Een kaart van Antarctica van bovenaf gezien, het grootste deel van de ijskap, toont de snelheid van het ijsstroomijs. Thwaites Glacier is aan de linkerkant. NASA's Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio
Maar nu, terwijl de omringende lucht en de oceaan opwarmen, gebieden van de Antarctische ijskap die duizenden jaren stabiel waren geweest zijn breken, dunner worden, smeltenof in sommige gevallen op een hoop instorten. Terwijl deze randen van het ijs reageren, sturen ze een krachtige herinnering: als zelfs maar een klein deel van de ijskap volledig in de zee zou afbrokkelen, zouden de gevolgen voor de kusten van de wereld ernstig zijn.
Zoals veel geowetenschappers denk ik na over hoe de aarde eruitziet onder het deel dat we kunnen zien. Voor Antarctica betekent dat nadenken over het landschap onder het ijs. Hoe ziet het begraven continent eruit - en hoe geeft die rotsachtige kelder vorm aan de toekomst van het ijs in een opwarmende wereld?
De wereld onder het ijs visualiseren
recente pogingen om combineer gegevens uit honderden vliegtuig- en grondstudies hebben ons een soort van kaart van het continent onder het ijs. Het onthult twee zeer verschillende landschappen, gescheiden door de Transantarctische Bergen.
In Oost-Antarctica, het deel dat dichter bij Australië ligt, is het continent ruig en gegroefd, met verschillende kleine bergketens. Sommige hiervan hebben alpiene valleien, doorsneden door de allereerste gletsjers die 30 miljoen jaar geleden op Antarctica zijn gevormd, toen het klimaat leek op dat van Alberta of Patagonië. Het grootste deel van het gesteente van Oost-Antarctica ligt boven zeeniveau. Dit is waar de Conger-ijsplaat ter grootte van een stad instortte te midden van een ongewoon intense hittegolf in maart 2022.
Onder het ijs hebben recente studies de bodem van Antarctica in kaart gebracht en laten zien dat een groot deel van de westkant onder zeeniveau ligt. Bedplattegrond2; Fretwell 2013
In West-Antarctica is het gesteente heel anders, met delen die veel dieper zijn. Dit gebied was ooit de oceaanbodem, een gebied waar het continent werd uitgerekt en opgedeeld in kleinere blokken met een diepe zeebodem ertussen. Grote eilanden van vulkanische bergketens zijn met elkaar verbonden door een dikke ijsdeken. Maar het ijs hier is warmer en beweegt sneller.
Nog maar 120,000 jaar geleden, dit gebied was waarschijnlijk een open oceaan - en zeker zo in de afgelopen 2 miljoen jaar. Dit is belangrijk omdat ons klimaat vandaag de dag is snel naderende temperaturen zoals die van een paar miljoen jaar geleden.
Het besef dat de West-Antarctische ijskap in het verleden verdwenen was, baart grote zorgen in het tijdperk van de opwarming van de aarde.
Vroege stadia van een grootschalige retraite
Voor de kust van West-Antarctica ligt een groot ijsgebied genaamd Thwaites-gletsjer. Dit is de breedste gletsjer ter wereld, met een doorsnee van 70 mijl, die een gebied drooglegt dat bijna net zo groot is als Idaho.
Satelliet gegevens vertellen ons dat het in de vroege stadia van een grootschalige retraite. De hoogte van het oppervlak daalt elk jaar met wel 3 voet. Aan de kust zijn enorme scheuren ontstaan en veel grote ijsbergen zijn op drift geraakt. De gletsjer stroomt met meer dan een mijl per jaar en deze snelheid is de afgelopen drie decennia bijna verdubbeld.
Twee decennia aan satellietgegevens tonen het snelste ijsverlies in de buurt van de Thwaites-gletsjer. Nasa.
Dit gebied werd al vroeg opgemerkt als een plaats waar het ijs zou zijn greep op het gesteente kunnen verliezen. De regio werd de “zwakke onderbuik” van de ijskap.
Enkele eerste metingen van de ijsdiepte, met behulp van radio-echo-geluid, toonde aan dat het centrum van West-Antarctica een gesteente had tot anderhalve mijl onder zeeniveau. Het kustgebied was ondieper, met een paar bergen en wat hoger gelegen grond; maar dicht bij de kust lag een wijde kloof tussen de bergen. Dit is waar de Thwaites-gletsjer de zee ontmoet.
Dit patroon, met dieper ijs dat hoog opgestapeld is nabij het midden van een ijskap, en ondieper maar nog steeds laag gesteente nabij de kust, is een recept voor rampen - zij het een zeer langzame ramp.
IJs stroomt onder zijn eigen gewicht - iets dat we hebben geleerd op de middelbare school aardwetenschappen, maar denk er nu eens over na. Met zeer hoog en zeer diep ijs nabij het centrum van Antarctica bestaat er een enorm potentieel voor snellere stroming. Door aan de randen ondieper te zijn, wordt de stroming tegengehouden - schurend op het gesteente terwijl het probeert te vertrekken, en met een kortere ijskolom aan de kust die het naar buiten drukt.
Hoe warmer water de gletsjer ondermijnt.
Als het ijs ver genoeg naar achteren zou stappen, zou het terugtrekkende front van "dun" ijs gaan - nog steeds bijna 3,000 voet dik – naar dikker ijs richting het centrum van het continent. Aan de terugtrekkende rand zou het ijs sneller stromen, omdat het ijs nu dikker is. Door sneller te stromen, trekt de gletsjer het ijs erachter naar beneden, waardoor het kan drijven, waardoor er meer terugtrekking ontstaat. Dit is wat bekend staat als een positieve feedbacklus – terugtrekken leidt tot dikker ijs aan de voorkant van de gletsjer, wat zorgt voor een snellere stroming, wat leidt tot meer terugtrekking.
Verwarmend water: de aanval van onderaf
Maar hoe zou deze retraite beginnen? Tot voor kort was Thwaites niet veel veranderd sinds het was eerst in kaart gebracht in de jaren veertig. Al vroeg dachten wetenschappers dat een terugtocht het gevolg zou zijn van warmere lucht en het smelten van het oppervlak. Maar de oorzaak van de veranderingen bij Thwaites die in satellietgegevens te zien zijn, is vanaf het oppervlak niet zo gemakkelijk te zien.
Onder het ijsEchter, op het punt waar de ijskap voor het eerst van het continent opstijgt en als een drijvende ijsplaat boven de oceaan begint uit te steken, wordt de oorzaak van de terugtrekking duidelijk. Hier is oceaanwater ruim boven het smeltpunt het eroderen van de basis van het ijs, uitwissen als een ijsblokje zou dobberen in een glas water verdwijnen.
Verwarmend water bereikt onder de ijsplaat en erodeert het van onderaf. Scambos et al. 2017
Water dat in staat is om jaarlijks wel 50 tot 100 voet ijs te smelten, ontmoet hier de rand van de ijskap. Door deze erosie kan het ijs sneller stromen en tegen de drijvende ijsplaat duwen.
De ijsplaat is een van de beperkende krachten die de ijskap tegenhoudt. Maar de druk van het landijs is langzaam deze ijsplaat breken. Als een plank die onder te veel gewicht versplintert, ontwikkelt hij enorme scheuren. Wanneer het bezwijkt - en het in kaart brengen van de breuken en de stroomsnelheid suggereert dat dit nog maar een paar jaar duurt - het zal een nieuwe stap zijn waardoor het ijs sneller kan stromen, waardoor de feedbacklus wordt gevoed.
Tot 10 voet zeespiegelstijging
Als we dit jaar vanuit ons kamp terugkijken op het met ijs bedekte continent, is het een ontnuchterend gezicht. Een enorme gletsjer, die naar de kust stroomt en zich van horizon tot horizon uitstrekt, stijgt op tot in het midden van de West-Antarctische ijskap. Er is een voelbaar gevoel dat het ijs op de kust afzakt.
IJs is nog steeds ijs - het beweegt niet zo snel, wat het ook drijft; maar dit gigantische gebied, West-Antarctica genaamd, zou binnenkort een meerjarige achteruitgang kunnen beginnen die zou toevoegen tot 10 voet naar zeeniveau. In het proces zou de snelheid van de zeespiegelstijging meerdere malen toenemen, wat grote uitdagingen met zich meebrengt voor mensen die belang hebben bij kuststeden. Wat we eigenlijk allemaal zijn.
Over de auteur
Ted oplichters, Senior onderzoeker, CIRES, Universiteit van Colorado Boulder
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Related Books:
De toekomst die we kiezen: de klimaatcrisis overleven
door Christiana Figueres en Tom Rivett-Carnac
De auteurs, die een sleutelrol speelden in de Overeenkomst van Parijs over klimaatverandering, bieden inzichten en strategieën voor het aanpakken van de klimaatcrisis, inclusief individuele en collectieve actie.
Klik voor meer info of om te bestellen
De onbewoonbare aarde: leven na opwarming
door David Wallace-Wells
Dit boek onderzoekt de mogelijke gevolgen van ongecontroleerde klimaatverandering, waaronder massale uitsterving, voedsel- en waterschaarste en politieke instabiliteit.
Klik voor meer info of om te bestellen
Het Ministerie van de Toekomst: een roman
door Kim Stanley Robinson
Deze roman verbeeldt een wereld in de nabije toekomst die worstelt met de gevolgen van klimaatverandering en biedt een visie op hoe de samenleving zou kunnen transformeren om de crisis het hoofd te bieden.
Klik voor meer info of om te bestellen
Onder een witte lucht: de aard van de toekomst
door Elizabeth Kolbert
De auteur onderzoekt de menselijke impact op de natuurlijke wereld, inclusief klimaatverandering, en het potentieel voor technologische oplossingen om milieu-uitdagingen aan te pakken.
Klik voor meer info of om te bestellen
Drawdown: het meest uitgebreide plan ooit voorgesteld om opwarming van de aarde tegen te gaan
onder redactie van Paul Hawken
Dit boek presenteert een alomvattend plan voor het aanpakken van klimaatverandering, inclusief oplossingen uit een reeks sectoren zoals energie, landbouw en transport.
