Versnelt de zeespiegelstijging? – Deel 1

Door de alsmaar stijgende broeikasgasconcentraties zal het deze eeuw warmer worden op onze aarde. De grote ijskappen zullen hier op reageren (zoals nu al het enigszins het geval is) en meer massa verliezen, wat bijdraagt aan de zeespiegelstijging. De huidige snelheid van de zeespiegelstijging is met circa 3 mm per jaar een stuk hoger dan het gemiddelde over de gehele 20e eeuw (< 2 mm per jaar). De algemene verwachting is dat het zeeniveau deze eeuw sneller zal gaan stijgen dan nu het geval is.

De huidige zeespiegelstijging bedraagt circa 3 mm/jaar. Als je dat simpelweg extrapoleert naar de toekomst, worden we aan het einde van deze eeuw geconfronteerd met een extra zeespiegelstijging van zo’n 30 cm. Simpelweg extrapoleren geeft natuurlijk niet de beste prognose. De zeespiegelstijging wordt namelijk mede bepaald door hoeveel warmer het deze eeuw zal worden (wat leidt tot thermische uitzetting van het water) én hoe de landgletsjers en de grote ijskappen op deze opwarming zullen reageren. In de klimaatwetenschap wordt dat uiteraard allemaal meegewogen en men verwacht, mede afhankelijk van de toekomstige emissies, dat de zeespiegel sneller zal gaan stijgen de komende decennia tot eeuwen. Het IPCC rapporteerde in 2013 (tabel 13.5) dat de zeespiegelstijging in 2100 ergens tussen een halve meter tot een meter zou bedragen (bij ongewijzigd beleid – RCP8.5 scenario). De kennis over de invloed van opwarming op de ijskappen neemt snel toe en dat heeft er toe geleid dat de laatste schattingen van vooral de bovengrenzen van de mogelijke zeespiegelstijging in 2100 een stuk hoger liggen, zie het tabelletje hieronder (afkomstig van RealClimate). De meest recente artikelen rapporteren bovengrenzen van zelfs meer dan 2 meter door een mogelijke toename van de bijdrage van de grote ijskap van Antarctica (zie bijv. De Conto 2016, Le Bars 2017). De onzekerheid in de hoogte van de toekomstige zeespiegelstijging is groot, dus de wetenschappers hebben nog werk genoeg. Een vervelende bijkomstigheid: de onzekerheid lijkt vooral aan de kant van mogelijke tegenvallers te zitten.



Aan het einde van de vorige ijstijd is de zeespiegel nogal fors gestegen (circa 120 meter over 10.000 jaar), maar deze stijging vlakte daarna af en gedurende de laatste duizenden jaren is er nauwelijks sprake van enige stijging geweest (zie figuur 1). Dit is 100-150 jaar geleden veranderd en nu stijgt het zeeniveau dus met circa 3 mm/jaar. Het IPCC schreef hier in 2013 het volgende over:

“Proxy and instrumental sea level data indicate a transition in the late 19th century to the early 20th century from relatively low mean rates of rise over the previous two millennia to higher rates of rise (high confidence). “

Zonder een versnelling is het uiteraard onmogelijk om van ongeveer 0 mm/jaar naar circa 3 mm/jaar te gaan. Als het zeeniveau aan het einde deze eeuw met 50 tot 100 cm – of wellicht meer – gestegen zou kunnen zijn, moet de snelheid van de zeespiegelstijging groter worden dan nu het geval is en dus versnellen.

Figuur 1. Boven: Het zeeniveau vanaf het einde van de laatste ijstijd tot de huidige tijd. Bron: Clark et al. 2016 Fig. 2a (o.b.v. data van Lambeck et al. 2014). Onder: Het zeeniveau vanaf 1770 voor verschillende datasets; paarsblauw = Jevrejeva 2008, groen = Ray & Douglas 2011, oranje = Church & White 2011, lichtblauw = satellietdata, lichtpaarse bolletjes = paleo data. Bron: IPCC AR5 figuur 13.3e.

De hoogte van het zeeniveau wordt al langere tijd op diverse plaatsen aan de oceaankusten gemeten met getijdenmeters/peilschalen. Net als bij de meetdata van temperatuurmeetstations geldt ook hier dat men bij de meetdata van de getijdenmeters met van alles en nog wat rekening moet houden, zoals bijvoorbeeld een overstap naar een ander instrument, een pier die langzaam verzakt, land dat daalt door grondwateronttrekking of zelfs korte termijn effecten zoals een tsunami. Dan speelt er nog het effect van land dat langzaam opveert doordat de grote ijsmassa’s van de laatste ijstijd zijn verdwenen. Een ander probleempunt is dat deze getijdenmeters alleen aan de kusten of op eilanden zijn geplaatst, er zijn dus geen metingen beschikbaar over de grote oceaanvlakten zelf. Het reconstrueren van het mondiale zeeniveau van de afgelopen eeuw op basis van de getijdenmetingen is derhalve een grote uitdaging voor de wetenschap. Verschillende onderzoeksgroepen hebben zich daar op gestort en dat heeft geleid tot diverse zeeniveaureconstructies (bijv. Church 2011, Ray 2011, Jevrejeva 2014, Hay 2015). Eerder dit jaar is opnieuw een dergelijke reconstructie gerapporteerd door Dangendorf en collega’s (met een  Nederlandse inbreng). De onderzoekers hebben daarbij gebruik gemaakt van de nieuwste kennis van onder andere de verticale landbeweging en de opslag van water op het land. Dangendorf e.a. rapporteren een gemiddelde zeespiegelstijging over de jaren 1902 – 1990 van 1,1 ± 0,3 mm/jaar en 3,1 ± 1,4 mm/jaar over de jaren vanaf 1993, een periode waarover ook satellietmetingen van het zeeniveau beschikbaar zijn. Over de gehele periode vanaf 1902 rapporteren zij een zeespiegelstijging van 1,3 ± 0,2 mm/jaar (minder dan de eerder genoemde reconstructies) mét een kleine versnelling van 0,018 ± 0,008 mm/jaar² over de periode 1902-1990. De reconstructie en de snelheid van de zeespiegelstijging van Dangendorf et al. is weergegeven in figuur 2 en wordt daarin vergeleken met andere studies en de resultaten van klimaatmodellen (CMIP5).

Figuur 2. A: De zeeniveaureconstructie (zwart) van Dangendorf et al. vergeleken met andere studies (Church 2001, Ray 2011, Jevrejeva 2014 en Hay 2015) en de resultaten van klimaatmodelberekeningen (CMIP5). De grijze band geeft de onzekerheid aan van de Dangendorf reconstructie. B: De snelheid van de zeespiegelstijging voor dezelfde datasets.

De onderste grafiek B in figuur 2 laat zien dat de snelheid van de zeespiegelstijging niet constant was over de afgelopen 115 jaar maar varieerde. Rond 1940 was deze mogelijk net zo hoog was als in de huidige tijd. Om een versnelling in de getijdenmetingen aan te kunnen tonen is volgens het IPCC (AR5, blz. 289) een lange tijdschaal nodig want:

“…significant multi-decadal variability appears in numerous tide gauge records during the 20th century.”.

Niet alle artikelen over zeeniveaureconstructies rapporteren een versnelling in de zeespiegelstijging over de gehele 20e eeuw. Het IPCC schrijft daar dan ook volgende over in hun hoofdstuk over de verandering van het zeeniveau:

“It is likely that the rate of global mean sea level rise has continued to increase since the early 20th century, with estimates that range from 0.000 [–0.002 to 0.002] mm yr–2 to 0.013 [0.007 to 0.019] mm yr–2.”

Om de ‘likely’ term over de versnelling in de getijdenmetingen met wat meer zekerheid te omgeven,  hebben we derhalve meer data = meer jaren nodig of betere data van het verleden. Daar wordt ongetwijfeld aan gewerkt in de wetenschappelijke wereld, dus: wordt vervolgd.

~

In deel 2 komt nieuws over de zeespiegelstijging zoals gemeten door satellieten aan bod.

Enkele links voor de lezer die zelf graag met de data van de getijdenmetingen stoeit:
Advertenties

8 Reacties op “Versnelt de zeespiegelstijging? – Deel 1

  1. Alhoewel de vooruitzichten niet goed zijn ben ik nog wel positief, Nederland haalt de 23e eeuw nog wel.

  2. Zeker Leo, natuurlijk is er ook reden tot optimisme. We kunnen nl. zelf de toekomstige zeespiegelstijging beïnvloeden. Zie hieronder de twee figuren uit het artikel van Le Bars et al (link zie blogstuk), de rode lijnen zijn volgens IPCC AR5, de zwarte lijnen zijn de door hun berekende totale zeespiegelstijging. Er is een groot verschil tussen RCP8.5 en RCP4.5

  3. Als ik naar figuur 1 kijk zie ik maar weinig versnelling in de zeespiegelstijging vanaf 1850 tot heden. Figuur 2 laat een soort golfbeweging zien tussen fasen van versnelling en fasen van vertraging van de zeespiegelstijging. het is dus heel goed mogelijk dat de zeespiegel slechts lineair stijgt tot het eind van deze eeuw. Dat geeft dus 25 tot 30 cm extra. Als dit zo is kunnen we dit makkelijk hebben in Nederland. Onze zeeweringen zijn de afgelopen 10 jaar aanzienlijk versterkt.

  4. Raymond,

    Zoals ik in het blogstuk al schrijf: “Simpelweg extrapoleren geeft natuurlijk niet de beste prognose.”. Voornamelijk het gedrag van de grote ijskappen is belangrijk voor de toekomstige zeespiegelstijging en nieuwe kennis daarover leidt tot de grotere bovengrenzen en de onzekerheid daarin. Zie ook het blogstuk van Hans:
    https://klimaatverandering.wordpress.com/2016/04/28/het-nieuws-over-antarctica-is-meestal-geen-goed-nieuws/

    Lees ook wat het IPCC schrijft over de versnelling in de zeespiegelstijging over de gehele twintigste eeuw (laatste gedeelte van blogstuk). Dangendorf et al. geeft een grafiek waar tevens de versnelling over 1902-1990 voor diverse datasets is opgenomen, zie hieronder. De sterretjes corresponderen met de gevonden versnelling weergegeven via de rechter y-as.

  5. Dank Jos voor deze grondige behandeling van de zeespiegelstijging.
    Dit onderwerp is mijn favoriet. Het lijkt me toe dat de zeespiegelstijging een betere maatstaf is dan de temperatuuranomalie.

    Ik kijk naar de stijging van de zeespiegel van 20.000 tot 3.000 jaar terug als een systeemverandering. De stand van de aardas induceerde een verandering.
    Wat dan heel bijzonder is dat gedurende zo’n 3.000 jaar aan het eind van die systeemverandering de zeespiegel zo stabiel was. Woonde en werkte je aan de kust dan kon je er blijven.
    Maar ik vermoed ook dat kleinere invloeden ook in die 3.000 jaar hun werk deden. Met mogelijk tegen elkaar inwerkende processen.

    Nu vermoeden we weer een systeemverandering. De extra energie die moet worden opgeslagen in de compartimenten veroorzaakt thermische uitzetting en smelten van landijs.
    De processen en locaties zijn bekend. Punt van onderzoek is hoe de processen zich versnellen.

    Wat zeker is dat het eerste wat we zien is een “hockey-stick” grafiek wanneer de lijn loskomt van de horizontaal.

  6. Hoi Pieter,

    Het tabelletje in het blogstuk is afkomstig van een RealClimate blog, dat had ik eerder gebruikt en de grafiek uit Kopp et al. waar Stefan Rahmstorf in dat blogstuk de satellietdata aan toegevoegd had (zie hieronder) noemde ik vorige jaar een “zeespiegel-hockeystick”. De lijn komt idd los van de horizontaal.
    https://klimaatverandering.wordpress.com/2016/03/03/opwarming-slowdown-een-zeespiegel-hockeystick-en-andere-nieuwe-wetenschap/

  7. Jos,

    ik kan je verzekeren dat ik in maart 2016 het begrip zeespiegel-hockeystick van jou heb geleerd! 😉

  8. Leo, Raymond, de zeeweringen in NL doen er niet toe. De kwestie is dat we ’t rivierwater straks niet meer wegkrijgen en dan moet de delta terug, ook al zijn de zeeweringen graniet van een km hoog en dik.

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 )

Twitter-afbeelding

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

Facebook foto

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

Google+ photo

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

Verbinden met %s