Tagarchief: GRACE

What’s up met de ijskap van Antarctica?

Soms is het goed om even over je schouder naar het verleden te kijken. Een tijdje terug waren zaken die nu normaal lijken of bekend zijn nog onbekend of abnormaal. Rond de eeuwwisseling bestond bijvoorbeeld een smartphone niet en was whatsapp niet meer dan een verbastering van Bugs Bunny’s “what’s up doc”. Aangaande Antarctica had men in 2001 het idee dat daar voorlopig weinig zou veranderen, zo kun je in het Third Assessment Report van het IPCC namelijk het volgende lezen:
“The Antarctic ice sheet is likely to gain mass because of greater precipitation…”

Dat was dus in de tijd dat niemand verkondigde dat de opwarming van de aarde zogenaamd gestopt zou zijn. Inmiddels is die zin uit het derde IPCC rapport al geruime tijd achterhaald want de Antarctische ijskap verliest massa en niet zo’n beetje ook, circa 160 Gt/jaar over 2010-2013 (zie ook dit blogstuk van Hans). Onderstaande figuur 1, afkomstig uit het laatste IPCC rapport, laat zien dat dit massaverlies aan landijs ongeveer na 2000 duidelijke vormen begon aan te nemen. Daarna volgt een beknopt overzicht van diverse publicaties hierover vanaf begin 2014 die mij zijn opgevallen.

Figuur 1. Het cumulatieve massaverlies (linkeras) en het equivalent in mm zeespiegelstijging (rechteras) van Antarctica vanaf 1991 t/m 2012 (IPCC AR5 figuur 4.16).

Lees verder

Advertenties

Berichtgeving over gletsjerstudie Nature geeft gevarieerd beeld

Gast-blog van Jan Wuite, Ernst Schrama en Jan Paul van Soest:

Media op glad ijs

“Gletsjers en polen smelten minder dan gedacht” kopt een artikeltje op de populaire site nu.nl. Diverse andere media geven vergelijkbare berichten over een onderzoek dat begin februari in Nature verscheen. Verwarring troef. De boodschap in enkele media lijkt te zijn: hoera, het valt allemaal reuze mee, die wetenschappers destijds overdreven. Hiermee verdwijnen echter de belangrijkste conclusies van het onderzoek achter de horizon.

Hoe moet het onderzoek dan wel worden begrepen? En hoe verhoudt het zich tot eerdere studies? Trouw, De Volkskrant en NRC (Klimaatblog) lieten overigens zien dat het mogelijk is ook adequaat over een complexe studie te berichten.

Een icecap is geen ijskap

De terminologie steekt nauw. In veel media worden gletsjers, ijskappen en polen op één hoop gegooid, het onderscheid is onduidelijk. Het artikel richt zich met name op wat in vakjargon ‘glaciers and ice caps’ (GICs) wordt genoemd. Hiermee wordt bedoeld alle ijsmassa’s op land buiten Groenland en Antarctica. De term ‘icecap’ is niet te vertalen met het Nederlandse ‘ijskap’ – waarmee doorgaans het ijs op Groenland en Antarctica wordt aangeduid, en al helemaal niet met ‘polen’ (Noord- en Zuidpool). Met ‘icecap’ wordt bedoeld: een massa ijs die het land geheel bedekt, maar met een totale omvang kleiner dan 50.000 km2.Voorbeelden hiervan vinden we in IJsland en Patagonië. Voor het ijs op Groenland en Antarctica wordt de term ‘ice sheet’ gebruikt.  De verwarring kan nog groter worden als in de reacties, zoals de blogosfeer, ook nog eens zee-ijs over dezelfde kam wordt geschoren.

Amazing Grace

Er zijn diverse manieren ontwikkeld om de massabalans – verlies of aangroeien van ijs – van gletsjers te meten. Ze hebben zo allemaal hun voor- en nadelen. Een relatief nieuwe onafhankelijke manier is om te kijken naar veranderingen in het zwaartekrachtveld van de aarde. Dit kan met behulp van de GRACE-satellieten die zeer nauwkeurig veranderingen in zwaartekracht en dus massa kunnen meten.

GRACE-metingen hebben het voordeel dat ze maandelijkse veranderingen in massa kunnen registreren, in tegenstellig tot bijvoorbeeld altimetrische methodes, die alleen veranderingen van het volume kunnen registreren. Die kunnen dan ook niet vaststellen of de totale ijsmassa daadwerkelijk afneemt; de sneeuwlaag zou immers ook compacter kunnen zijn geworden waardoor wel de dikte, maar niet de massa afneemt. Er zijn ook nadelen. Zo zijn de GRACE-satellieten nog niet zo lang actief, sinds 2002, en de periode waarin veranderingen kunnen worden gemeten is bijgevolg ook nog niet zo lang. Ook is de ruimtelijke resolutie van GRACE aan de hoge kant –meer dan 300 km. GRACE-metingen worden daarnaast ook nog eens ‘vervuild’ door andersoortige massaveranderingen; denk aan veranderingen in de oceanen, de atmosfeer, water op land en glacio-isostatic adjustment, het ‘opveren’ van de onderliggende landmassa als de zwaartekrachtdruk van ijs door smelt afneemt. Al deze invloeden moeten worden gemodelleerd om tot een juist beeld te komen van het totale ijsverlies.

GRACE-metingen worden al enkele jaren gebruikt om ijsverlies op Antarctica en Groenland in kaart te brengen. Het recente Nature-artikel is een poging om consistent massaveranderingen van glaciers and ice caps (GIC’s) op aarde in kaart te brengen. Alle gebieden zijn apart in detail geanalyseerd. En passant wordt daarbij ook nog even Groenland en Antartica in ogenschouw genomen.

Monnikenwerk

Voordat met GRACE kon worden gemeten moesten schattingen van het massaverlies worden gemaakt op grond van onder meer directe waarnemingen, (oude) fotobeelden, toetsing daarvan aan modellen, en de extrapolatie van een beperkt aantal schattingen naar een schatting voor ijsverlies bij GIC’s over de hele aarde. Monnikenwerk. Recent promoveerde zo’n “monnik”, Paul Leclercq, aan de Universiteit van Utrecht op zo’n exercitie.

Er zijn circa 160.000 gletsjers en ijskappen op aarde; slechts voor een beperkt aantal hiervan is dit soort monnikenwerk verricht. Op basis daarvan vond dan de extrapolatie naar wereldwijd ijsverlies plaats. Omdat de metingen relatief vaak aan lager gelegen gletsjers zijn verricht zijn eerdere inschattingen van het massaverlies wellicht hoger uitgevallen. Dit lijkt met name het geval te zijn geweest in de Himalaya (maar ook daar neemt het ijs af). De onderzoekers stellen:

The GIC rate for 2003–2010 is about 30 per cent smaller than the previous mass balance estimate that most closely matches our study period. 

Maar wat ook duidelijk uit de studie naar voren komt is dat – hoewel soms individuele gletsjers groeien – in geen van de vergletsjerde gebieden op aarde thans significante ijsgroei plaatsvindt. In veel gebieden neemt het ijs zeer sterk af, met name in Alaska, Arctisch Canada en Patagonië. 

Veranderingen in ijsdikte (cm water equivalent/jaar) gedurende 2003-2010 zoals gemeten m.b.v. GRACE (exclusief Groenland en Antarctica).

In diverse publicaties over de Nature-studie wordt ook gesuggereerd dat Groenland en Antarctica minder snel smelten dan verwacht. Dat is onjuist – de studie bevestigt namelijk eerdere metingen die aan die grote ijskappen zijn gedaan. Deze nemen niet alleen enorm af, maar de afname versnelt bovendien.

De studie bevestigt eerdere studies wat betreft de mate van zeespiegelstijging door smeltend ijs, en laat zien dat dit ongeveer de helft van de totale zeespiegelstijging is. De andere helft wordt veroorzaakt door uitzetting van opwarmend water. De onderzoekers schrijven:

The total contribution to sea level rise from all ice-covered regions is thus 1.48 ± 0.26 mm/yr, which agrees well with independent estimates of sea level rise originating from land ice loss and other terrestrial sources.

Nuances

Toekomstig onderzoek zal ongetwijfeld weer tot nieuwe inzichten leiden en mogelijk wat andere waarden opleveren voor de massabalansen. Zo werkt wetenschap nu eenmaal: de huidige beste kennis kan later weer vervangen worden door nog weer betere kennis. Immers, óók bij de geavanceerde satellietmetingen met GRACE zijn er onzekerheidsmarges van circa 10% in de zo bepaalde massabalansen. Om die te kunnen maken waren – op andere studies gebaseerde – veronderstellingen nodig om te corrigeren voor het eerdergenoemde effect van ‘terugveren’ van de aarde bij verlies aan ijsmassa. Voor Groenland is dit zogeheten postglaciale opheffingseffect waarschijnlijk beter bekend dan voor Antarctica.

Voor wat betreft de smeltende gletsjers zit een deel van de onzekerheid in de aard van de metingen met GRACE. Een ander deel van de onzekerheid wordt veroorzaakt door de modellen die worden gebruikt om op basis van de GRACE-meetgegevens ijsmassabalansen te maken.

Als we al deze nuances in beschouwing nemen, dan was wellicht een betere kop voor de media geweest: ‘Studie Universiteit van Colorado, Boulder laat zien dat gletsjers en ijskappen wereldwijd jaarlijks miljarden ton aan ijs verliezen’. Maar ja, dat komt natuurlijk minder sensationeel over dan ‘gletsjers en polen smelten minder dan gedacht’.

Jan Wuite, glacioloog-geoloog Universiteit van Luxemburg
Ernst Schrama, Technische Universiteit Delft, expert satellietmetingen
Jan Paul van Soest, partner De Gemeynt – adviseurs en entrepreneurs in duurzaamheid

Voor de liefhebbers: hier is het oorspronkelijke Nature artikel, en een “news & views” daarover (beiden achter een paywall). 

Nadere tekst en uitleg over het onderzoek:
University of Colorado
PhysOrg (eveneens herkomst van de figuur, Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Colorado)
Video blog over de Nature studie

Nadere achtergrond en andere studies:
Klimaatportaal FAQ “smelten de ijskappen?”