Categorie archief: Zeespiegelstijging en ijs

Terugtrekkend ijs op de Antarctische oceaanbodem in kaart gebracht

Beweging van de grondlijn van het ijs bij Antarctica volgens Konrad et al.. Bron: ESA

Als het over poolijs gaat wordt er vaak onderscheid gemaakt tussen land- en zeeijs. Maar bij Antarctica is er ook nog een tussenvorm: het mariene deel van de landijskap. Het heeft te maken met de vorm van grote delen van de zeebodem rond dit continent. Die loopt op veel plekken niet steil naar beneden vanaf de kust, maar is juist – vaak op een diepte van ruwweg 1 kilometer – relatief vlak met op veel plaatsen oplopende richels. De ijsmassa’s die vanaf het land naar de oceaan stromen glijden daardoor niet zomaar vanaf de kust naar beneden. Het ijs rust op de zeebodem en stroomt geleidelijk verder de oceaan in. Zeewaarts neemt de dikte van het ijs af en ergens komt er dan een punt waarop het ijs loskomt van de bodem en gaat drijven; ijs is immers lichter dan water. De plek waar dat gebeurt wordt door glaciologen de grondlijn (of: grounding line) genoemd. Schematisch ziet dat er zo uit.

Schematische weergave van de grondlijn. Bron: AntarcticGlaciers.org

Lees verder

Advertenties

Hoe opwarming van Antarctica de zeespiegelstijging zou kunnen temperen

Automatisch weerstation Kohnen op Antarctica. (Foto: Institute for Marine and Atmospheric Research, Universiteit Utrecht)

Het is algemeen bekend: van al het ijs dat er is op aarde ligt het overgrote deel op Antarctica. Het ligt voor de hand dat een deel van dat ijs zal smelten als Antarctica opwarmt. De vraag die veel wetenschappers bezighoudt is: hoeveel en hoe snel? Over het antwoord bestaat nog flink wat wetenschappelijke onzekerheid, omdat er nogal wat factoren meespelen. Onderzoek naar de stabiliteit van de basis van gletsjers op Antarctica bracht de afgelopen jaren nogal eens slecht nieuws, maar met een nieuw onderzoek kwam er onlangs goed nieuws vanaf de bovenkant van het ijs. Verschillende Amerikaanse en Europese instituten hebben aan het onderzoek meegewerkt. Hoofdauteur van het artikel is NASA-onderzoeker Brooke Medley, een van de andere auteurs is Carleen Tijm-Reijmer van de Universiteit Utrecht. De titel van het artikel in Geophysical Research Letters geeft de afloop van het verhaal al weg: “Temperature and snowfall in western Queen Maud Land increasing faster than climate model projections.” In het onderzochte gebied op Antarctica is over de afgelopen 19 jaar een temperatuurstijging gemeten van meer dan 1°C per decennium; aanzienlijk sneller dan verwacht werd op basis van modelprojecties. En met de gestegen temperatuur is ook de hoeveelheid sneeuw die er valt flink toegenomen. De gemeten waarden liggen buiten wat er te verwachten zou zijn op basis van natuurlijke variabiliteit.

Dat meer kou ook meer sneeuwval oplevert is een misverstand dat zo af en toe nog wel eens voorbijkomt in klimaatdiscussies. Natuurlijk is er kou nodig voor sneeuw, maar te koud is ook niet goed, omdat de hoeveelheid waterdamp die lucht kan bevatten afneemt als de temperatuur daalt. Bij temperaturen ver beneden het vriespunt kan er daarom hooguit zo nu en dan een minivlokje vallen en de zwaarste sneeuwval komt alleen voor bij temperaturen net onder 0°C. Opwarming van echt koude gebieden zal daarom in het algemeen tot gevolg hebben dat er meer sneeuw valt, zo is de verwachting. En dat is precies wat dit onderzoek vindt. Lees verder

Hoe 0,13 mm/jaar door vervorming van de zeebodem in de media wordt vervormd

Gastblog van Thomas Frederikse van de TU Delft

Soms gaan journalisten met de wetenschap aan de haal. Mij is dat laatst overkomen, met tot gevolg dat menig online nieuwsforum een stuk bevatte over mijn werk, tot aan de extreemrechtse website Breitbart aan toe. Wel gaf het een inkijkje in de keuken van de kopieer-journalistiek. Dat onderzoekers zelf hun werk nogal eens aandikken in persberichten is al vaak besproken, en ook bevestigd in wetenschappelijk onderzoek. Klimaatwetenschap vormt hierop helaas geen uitzondering, maar in dit geval zijn het de journalisten die er een zooitje van hebben gemaakt.

De kop op Breitbart, waar deze technische studie op karakteristieke wijze wordt geframed

Eerst het technische verhaal. De zeespiegel wordt zowel vanaf het land, via zogenaamde peilmeetstations, als vanaf satellieten gemeten. Deze meetmethodes verschillen in het referentiepunt ten opzichte waarvan de veranderingen in de zeespiegel worden gemeten. Simpel gezegd: satellieten meten vanaf het middelpunt van de aarde, en peilmeetstations meten de zeespiegelveranderingen ten opzichte van het land. Dat gaat prima, totdat het land gaat bewegen: stel dat het land zakt, dan ziet het peilmeetstation de zeespiegel stijgen, en de satelliet niet.

Vaak willen we af van die landbewegingen, omdat het meestal lokale effecten betreft. Inklinkende grond en plaattektoniek zijn vaak oorzaken van zulke landbewegingen, en daar zijn we in dit geval niet in geïnteresseerd. Daarom worden steeds meer peilmeetstations van nauwkeurige GPS-apparatuur voorzien die meten hoe hard een station beweegt.

Alleen zijn die bewegingen van de bodem niet altijd een lokaal effect. De aarde is geen harde bal, maar verandert van vorm wanneer je er druk op uitoefent, net als een voetbal. Zo gaat de aarde onder onze voeten per dag enkele centimeters op en neer door de aantrekkingskracht van de maan. Ook is de aarde nog steeds aan het bijkomen van de ijsmassa’s uit de laatste ijstijd. Dankzij dit proces, bekend als Glacial Isostatic Adjustment komt een groot deel van Scandinavië omhoog, en daalt de zeespiegel in bijvoorbeeld Stockholm enkele millimeters per jaar. De aarde vervormt ook wanneer we massa over het aardoppervlak verplaatsen. Dat is geen rocket science: we weten al heel lang hoe dit werkt, en sinds het klassieke werk van William Farrell uit 1972 kunnen we deze vervorming ook berekenen. Lees verder

Versnelt de zeespiegelstijging? – Deel 2

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 satellietmetingen van het zeeniveau sinds 1993 laten zien dat vooral de bijdrage van het smelten van de ijskap op Groenland aan de zeespiegelstijging is toegenomen en over de periode vanaf 2004 circa 25% bedraagt. De nieuwste gegevens wijzen op een toename in de snelheid van de zeespiegelstijging.

De komst van de satellieten heeft de meetmogelijkheden aan de aarde aanzienlijk uitgebreid en dat geldt ook voor het zeeniveau. Sinds eind 1992 zijn er diverse satellieten gelanceerd die door middel van radar de veranderingen in het zeeniveau in kaart kunnen brengen. Een groot voordeel boven getijdenmetingen is dat via de satellieten ook het zeeniveau van de grote oceaanvlakten gemeten kan worden. Simpel wordt het echter nooit, ook bij deze meettechniek zijn diverse correcties nodig zoals onder andere voor de hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer, de plaatselijke luchtdruk en tevens voor het opveren van het land. De lineaire trend in de zeespiegelstijging op basis van de satellietdata vanaf 1993, zoals die nu wordt gerapporteerd, bedraagt circa 3,2 tot 3,4 mm/jaar. Ondanks de geconstateerde toename van het massaverlies van de grote ijskappen was er geen versnelling in de zeespiegelstijging zichtbaar. Eerder was het tegengestelde het geval, de trend over het eerste decennium van de satellietmetingen was hoger dan over het tweede decennium. Zie de grafiek in figuur 1.

Figuur 1: De zeespiegelstijging op basis van satellietdata zoals gerapporteerd door de University of Colorado. Bron: Fasullo et al. 2016.

Lees verder

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.


Lees verder

Twijfelbrigade dient klacht in tegen NOS vanwege evenwichtige en goede berichtgeving over klimaatverandering

Ja, u leest het goed. Climategate en de Groene Rekenkamer proberen geregeld om de media zo scheef mogelijk te laten berichten over klimaatverandering. Een klacht van hun valt derhalve op te vatten als een compliment. De hoofdredacteur van NOS Nieuws, Marcel Gelauff, schreef al snel een zeer logisch antwoord terug:

De NOS neemt geen stelling. Over geen enkel onderwerp. Wij kiezen die onderwerpen en nieuwsgebeurtenissen die we vanuit onze wettelijke taak relevant vinden voor ons grote publiek.

Labohm cum suis hebben daar wederom op gereageerd en schrijven o.a. dat “de oorspronkelijke steen des aanstoots de reis van een aantal Nederlandse CEO’s [was], begeleid door de klimaatactiviste Bernice Notenboom, naar Spitsbergen.” Laatstgenoemde wordt aangeduid als “klimaatactiviste en niet-wetenschapper”; niet onterecht misschien, maar Hans Labohm c.s. zijn natuurlijk ook zeer activistisch (maar dan met een tegengesteld doel voor ogen) en niet alleen “niet-wetenschappers”, maar zelfs ronduit anti-wetenschappelijk (zie bijv hier, hier en hier). Dat maakt de karakterisering die zij geven van Bernice Notenboom licht ironisch.

We bespreken hier de belangrijkste misvattingen in de klacht-brief aan de NOS.

De snelle afname van Arctisch zee-ijs

Om te beginnen hebben ze het over het “historisch perspectief” van het verlies aan Arctisch zee-ijs. Vervolgens komen ze met een paar zorgvuldig geselecteerde observaties aanzetten, die op een bepaald moment in het verleden en op een specifieke plaats even een relatief lage zee-ijs bedekking lieten zien. Echter, ook op Spitsbergen is het nu warmer dan het volgens metingen gedurende de laatste 250 jaar is geweest. Jos Hagelaars schreef een aantal jaren geleden een goed overzichtsblog over het Arctische zee-ijs, inclusief het “historisch perspectief”. De rode lijn daarvan is vrij eenduidig (zie figuur hieronder): De hoeveelheid Arctisch zee-ijs neemt in een zeer rap tempo af en is waarschijnlijk in vele honderden jaren niet zo laag geweest.

Kinnard Sea Ice Reconstruction

Arctisch zee-ijs (rood) en oppervlaktetemperatuur (blauw) over de afgelopen ~1400 jaar. Bron: Kinnard et al.

Labohm c.s. citeren een recente studie van Stein et al, die wijzen op een relatief klein oppervlak aan drijfijs tijdens het zogenaamde Holoceen Optimum, ongeveer 8000 jaar geleden. Dat is niet verwonderlijk, want in die tijd was juist het Arctische gebied relatief warm vanwege de Milankovitch forcering, de langzame verandering in de baan van de aarde om de zon, die verantwoordelijk is voor het komen en gaan van ijstijden. Dat proces vindt plaats op tijdschalen van tienduizenden jaren – een heel andere tijdschaal dan de huidige, veel snellere veranderingen die we waarnemen. Als diezelfde Milankovitch forcing nog steeds de dominante factor zou zijn in het beïnvloeden van de hoeveelheid drijfijs, zou het juist verder moeten toenemen (in een tergend langzaam tempo weliswaar). Dat is overduidelijk niet het geval. Er is dus wel degelijk iets nieuws onder de zon. De snelle recente afname van Arctisch zee-ijs is niet onderzocht door Stein et al, die zich vooral op het paleo-klimaat richten. De grafiek die Labohm et al uit die studie reproduceren gaat maar tot 1950.

Andere wetenschappers

De brief vervolgt:

Waarom wordt er zo ruim podium gegeven aan aan activisten die geen wetenschappelijke kwalificaties hebben op klimaatgebied, zoals Bernice Notenboom, Marjan Minnesma en CEO’s? En waarom horen we niet of nauwelijks iets van vooraanstaande wetenschappers die wèl competent zijn?

Deze ‘activisten’ (waaronder blijkbaar CEO’s?) hebben het in de media doorgaans niet over de klimaatwetenschap, maar over de maatschappelijke respons die zij nodig achten. Als anti-klimaatactivisten zonder klimaatwetenschappelijke kwalificaties in de media optreden hebben zij het meestal juist wel over de klimaatwetenschap, waarvan ze dan een nogal karikaturaal beeld schetsen. In tegenstelling tot wat Labohm c.s. impliceren komen “skeptici” juist relatief vaak in de media.

En waarom bevat de lijst van namen die volgt geen enkele Nederlandse wetenschapper? Het antwoord laat zich raden: er zijn geen of nauwelijks Nederlandse klimaatwetenschappers wiens visie op de wetenschap overeenkomt met die van Labohm en de Groene Rekenkamer. En ook de namen die ze wel noemen bestaan voor het grootste deel uit niet-klimaatwetenschappers. Zelfs Monckton wordt genoemd als voorbeeld van “vooraanstaande wetenschappers die wèl competent zijn”. Dan zou je Trump ook in het lijstje kunnen opnemen.

Mythe-bingo

Dan volgt een litanie aan gerecyclede  mythes, die als zodanig allang bekend en al vele malen ontkracht zijn. Lees verder

Het nieuws over Antarctica is meestal geen goed nieuws

DeConto_Pollard-fig2

Alleen al vanwege de afbeelding hierboven is een artikel dat onlangs verscheen in Nature een blogstukje waard. Het artikel: “Contribution of Antarctica to past and future sea-level rise” van DeConto en Pollard (het volledige artikel is toegankelijk via de link onderaan het nieuwsbericht op de site van Nature over dit onderzoek en via de link in een lezenswaardig artikel van de Washington Post) borduurt voort op eerder onderzoek naar mechanismen die delen van de ijskap van Antarctica instabiel kunnen maken. De te verwachten bijdrage van Antarctica is de grote onzekere factor in projecties van de zeespiegelstijging in deze eeuw en de eeuwen daarna. Dit is dus een terrein waar voor de wetenschap nog veel te ontdekken is, en de kennis hierover lijkt in flink tempo toe te nemen. DeConto en Pollard menen dat ze met de kennis die er inmiddels is de zeespiegelstijging die volgens paleoklimatologische reconstructies volgde op de laatste glacialen behoorlijk goed kunnen verklaren. Dat zou er op wijzen dat men de belangrijkste mechanismen inmiddels aardig in beeld heeft. En daarmee zouden toekomstprojecties aan betrouwbaarheid winnen.

Eerst even terug naar die afbeelding hierboven en naar het begrip instabiliteit. Of: waarom komt in de wetenschappelijke literatuur zo vaak het woord “collapse” voor, wanneer het om het smelten van grote ijsmassa’s gaat? Dat lijkt niet voor iedereen duidelijk te zijn. Zo meende een wetenschapsjournalist van een grote Nederlandse krant dat het gebruik van dat woord zou wijzen op een apocalyptisch wereldbeeld (of zoiets) en had een bekende Nederlandse pseudoscepticus het laatst over het “instorten van zeeijs”. De realiteit is dat het hier over instorten in de letterlijke betekenis gaat: bezwijken onder het eigen gewicht.

Wat is er dan precies aan de hand? IJsmassa’s van honderden meters of kilometers hoog houden niet in een keer op wanneer het onderliggende land beneden zeeniveau komt. Dus: waar het land op zou moeten houden en de oceaan zou moeten beginnen, ligt er gewoon nog ijs op de bodem. De enorme druk van het bovenliggende ijs duwt de ijsmassa langzaam weg in de richting van de oceaan, tot aan de plek – of eigenlijk: het gebied – waar het oceaan en ijs contact maken. In een stabiel klimaat blijft de overgang tussen ijs en oceaan op (min of meer) dezelfde plek liggen: het ijs dat in het overgangsgebied smelt wordt weer aangevuld vanuit de stromende gletsjer, die op zijn beurt weer wordt aangevuld door sneeuwval. In een opwarmend klimaat is dat minder vanzelfsprekend. De oceaan wint langzaamaan terrein en er verdwijnt ijs in het overgangsgebied. Omdat het om zulke enorme ijsmassa’s gaat, waar enorme krachten op rusten, kan het smelten van een deel van het ijs voldoende zijn om het hele overgangsgebied instabiel te maken. De boel dondert dan in elkaar. Extra vervelend: het ijs in het overgangsgebied geeft tegendruk aan de verder landinwaarts gelegen gletsjers, die langzaam naar de oceaan bewegen. Als die tegendruk wegvalt, kan de gletsjer sneller stromen, met mogelijk een snelle stijging van de zeespiegel tot gevolg. Natuurlijk hangt wat er precies gebeurt voor een aanzienlijk deel af van lokale omstandigheden. De afbeelding hieronder illustreert dat aan de hand van de snelheid waarmee het ijs beweegt. Lees verder