Jakobshavn-gletsjer: krimp en groei

De Jakobshavn-gletsjer ligt aan de westkant van Groenland. Het fraaie radarbeeld hierboven uit 2015 (bron: ESA Sentinel-1A) laat duidelijk de rand van de gletsjer zien en het tientallen kilometers lange ijsfjord dat ongeveer loopt tot het plaatsje Ilulissat. Het ijsfjord staat op de Werelderfgoedlijst van UNESCO en is gevuld met ijsschotsen en ijsbergen afkomstig van de gletsjer (de ijsmassa die op het land ligt). De Jakobshavn-gletsjer is de snelst stromende gletsjer op dit grootste eiland ter wereld. De rand van de gletsjer, waar het ijs afbreekt en ijsbergen vormt (“calving front” in het plaatje hierboven), ligt nu ver landinwaarts, maar daar heeft hij natuurlijk niet altijd gelegen. De opwarming van de aarde heeft een grote uitwerking gehad op de lengte van de gletsjer zoals het plaatje hieronder laat zien (figuur 1 uit Steiger et al. 2018). In 1850 lag de rand van de gletsjer ongeveer halverwege het huidige ijsfjord en is hij met de jaren steeds verder landinwaarts komen te liggen. De laatste jaren is de stroomsnelheid van de Jakobshavn-gletsjer echter enigszins afgenomen en onlangs werd duidelijk dat de gletsjer weer gegroeid is en de rand van de gletsjer een beetje opgeschoven is richting Ilulissat.

Sommigen zien in dit soort berichten direct een aanleiding om alle wetenschappelijke bevindingen over het klimaat sinds de tijd van Fourier en Tyndall ter discussie te stellen. Wetenschappers daarentegen gaan echter met groot enthousiasme op zoek naar het waarom: Waarom groeit de Jakobshavn-gletsjer weer enigszins na jaren van snelle teruggang?

Een team onder leiding van NASA-onderzoekers, met medewerking van mensen van de Universiteit van Utrecht, geeft in een recente Nature-publicatie (Khazendar et al.) een verklaring voor deze recente groei van de Jakobshavn-gletsjer.
De veranderingen in de hoogte van de gletsjer hebben de onderzoekers bepaald via radar- en laserhoogtemetingen. De afbeelding hieronder geeft de hoogteverandering weer tussen 2016 en 2017, de groene kleur staat voor een toename van de hoogte.

De metingen aan de hoogte van de gletsjers van Groenland en ook de temperatuur van het water rondom het eiland, maken deel uit van de NASA OMG missie. De temperatuurmetingen van deze missie in de zeestraat en de baai (Diskobaai) voor de gletsjer laten zien dat het water aldaar recent een stuk kouder is geworden. Op 150 meter diepte was het water in Diskobaai in 2016 bijna 2 graden kouder dan in 2014. De afbeelding hieronder geeft het temperatuurverloop van het water in Diskobaai aan vanaf 1980. Uit de metingen na 1995 blijkt dat het water een paar decennia relatief warm was, gevolgd door een snelle afkoeling na 2015.

Het water stroomt van Diskobaai richting de Jakobshavn-gletjser. Dat water is op zijn beurt afkomstig van een oceaanstroming die vanaf de oostkust van Groenland via de zuidpunt van het eiland aan de westkant weer noordwaarts stroomt. Het aangevoerde water was recent kouder dan voorheen en in de winter van 2015/16 verloor het water aan de westkant ook meer warmte dan voorheen. Khazendar e.a. wijzen op de lange-termijn variaties in het gebied van de Noord Atlantische Oceaan en in een stuk op de NASA-site schrijft men dat de laatste paar winters op Groenland relatief kouder en winderiger waren. Natuurlijke variatie speelt dus ook een rol bij de krimp en groei van de gletsjer en kan op een tijdschaal van enkele jaren soms sterker zijn dan een langjarige (‘geforceerde’) trend.
Er zijn nog andere zaken dan de temperatuur van het oceaanwater en de atmosferische omstandigheden die de grootte van de Jakobshavn-gletsjer beïnvloeden. In het Nature artikel noemt men de geometrie van de gletsjer zoals de topografie van de ondergrond (aflopend of oplopend richting gletsjer), de invloed van het mengsel van ijs en water in het fjord op het afkalven van ijs aan de rand van de gletsjer en smelt- en regenwater dat door het ijs van de gletsjer sijpelt (bijv. via moulins). Khazendar e.a. stellen dat de variatie in de temperatuur van het oceaanwater de belangrijkste rol speelt bij de jaar-op-jaar veranderingen van de gletsjer.

Ondanks dat de Jakobshavn-gletsjer recent weer iets gegroeid is, verwachten Khazendar en collega’s toch dat de gletsjer nog bijdraagt aan de zeespiegelstijging. De stroomsnelheid van de gletsjer is namelijk nog altijd een stuk hoger dan begin jaren 1990 toen de massabalans van de gletsjer in evenwicht was (zie figuur hieronder). Interessant zal zijn wat de GRACE-FO missie (de opvolger van GRACE) over de massabalans van de Jakobshavn-gletsjer te vertellen zal hebben. De video onderaan het blogstuk is afkomstig van de NASA-site en visualiseert op een fraaie manier de bevindingen van de studie van Khazendar et al.

4 Reacties op “Jakobshavn-gletsjer: krimp en groei

  1. Lennart van der Linde

    Inderdaad fraai filmpje, Jos.
    Khazendar et al concluderen:
    “Our findings emphasize the necessity of including oceanic and atmospheric variability in projections of Jakobshavn Isbrae’s future contribution to sea-level rise. This conclusion adds to the evidence from Antarctica that, while bed topography exerts principal control on the spatial patterns of grounding line migration, external forcings continue to modulate the rates of retreat or advance.”

    Een vraag is dan in hoeverre die koppeling tussen de watertemperatuur en massa van de gletsjer al voldoende in de modellen zit om redelijk goede projecties te kunnen doen voor de ijsmassa over 100-200 jaar. En in hoeverre de toekomstige opwarming van het water bij de gletsjers redelijk goed ingeschat kan worden. Iets meer of minder opwarming kan blijkbaar een behoorlijk verschil maken in de afkalvingssnelheid van marine gletsjers.

  2. Lennart,

    Khazendar e.a. spreken niet over de modellen. Zij geven wel aan dat er voor de bijdrage van de Jakobshavn-gletsjer aan de zeespiegelstijging ook gekeken moet worden maar ook naar de variatie in externe forceringen (atmosfeer, oceaan).

    Ik heb eerlijk gezegd geen idee in hoeverre de ijskap-modellen dit soort variaties meenemen. De onderzoekers die zich met deze modellen bezighouden, hebben het zo te lezen al erg druk met de instabiliteit van de ijs-kliffen: “the jury’s definitely still out on MICI”.
    https://www.carbonbrief.org/studies-shed-new-light-on-antarcticas-future-contribution-to-sea-level-rise

  3. Lennart van der Linde

    Inderdaad, zie ook deze reacties van o.a. Aslak Grindsted en Dewi Le Bars op Edwards et al:

    De update van de expert-elicitation van Bamber & Aspinall 2013 zou wel eens verwerkt kunnen zijn in Gornitz et al 2019:
    https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nyas.14006

    “Twenty‐two ice sheet experts assembled at two separate workshops, one in Washington, D.C. in January 2018, composed of North Americans, and the other, in London in February 2018, of Europeans. Experts were asked to estimate accumulation, runoff, and discharge for the Greenland, West Antarctic, and East Antarctic ice sheets under two warming scenarios.

    The low scenario reached 2.7°F (1.5 °C) in the 2050s and 3.6°F (2.0 °C) in 2100, stabilizing thereafter; the high scenario reached 3.6°F (2.0 °C) in 2050 and 9.0°F (5 °C) in 2100, stabilizing thereafter. Each expert evaluated 5%, 50%, and 95% probability values for these contributory processes and quantified the dependence between these processes. North American and European experts were asked identical questions.

    Estimates from the two groups were then combined to produce performance weighted (i.e., calibrated) and unweighted distributions. The experts’ performance‐weighted estimates for the Antarctic contribution to GMSLR between 2000 and 2100 was a median of 0.7 ft (21 cm) (5th–95th percentile range of –0.4 to 4.3 ft (–11 to 132 cm)) under the high scenario and 0.3 ft (9 cm) (–0.3 to 1.7 ft (–8 to 53 cm)) under the low scenario.

    These estimates were combined with the projections for non‐ice sheet components developed using the Kopp et al. (2014) framework to examine their implications for total GMSLR. In particular, they combined the low scenario estimate projections with a 3.6°F scenario developed by Rasmussen et al. (2018) and the high scenario estimate with RCP8.5.

    Localizing these GMSL projections for New York City indicates that the judgment of this group of experts in early 2018 aligns reasonably well with the NPCC2 projections at the 50th, 75th, and 90th percentiles, and that the ARIM scenario has about a 3% chance of being realized by 2100 in a high‐emissions future, but close to zero probability a low‐emissions future.”

    Het ARIM-scenario komt uit op 2,9m in 2100. Dat een groep van 22 experts in 2018 de kans op zo’n snelle stijging rond de 3% schat, lijkt me voor de politiek-maatschappelijke risico-analyse zeer relevante informatie.

  4. Pingback: Jakobshavn-gletsjer: krimp en groei - Sargasso

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