Tagarchief: groenland

Ongekende smelt van de Groenlandse ijskap

Op onze aardbol zijn twee hele grote ijskappen te vinden, op Antarctica en Groenland. Het plaatje hierboven van de Groenlandse ijskap is afkomstig uit een video over een 3D analyse van NASA. De ijskap van Groenland is in het midden zo’n 3 km dik en bevat totaal ca. 3 miljoen km³ ijs (ca. 2,7 miljoen gigaton), wat genoeg is om het zeeniveau met 7,4 m te laten stijgen. Gelukkig is dat niet iets dat in de komende eeuw zal gebeuren, het smelten van zo’n ijskap is een traag proces. In een wereld die warmer en warmer wordt, zal logischerwijs de hoeveelheid ijs verminderen. Dat zien we ook terug bij de ijskap van Groenland, het massaverlies van Groenland (gemeten met de GRACE-satellieten) bedroeg tussen april 2002 en juni 2017 circa 260-270 gigaton per jaar (een gigaton is 1000 miljard kilogram). Dit heeft uiteraard bijgedragen aan de zeespiegelstijging, wetenschappers schatten de bijdrage van Groenland aan de zeespiegelstijging in de afgelopen jaren op ongeveer 25%.


(Bron: https://discoveringthearctic.org.uk/introducing-the-arctic/climate-change/losing-the-ice/)

Er spelen diverse processen een rol bij het groeien en smelten van een ijskap. Heel in het kort: Op de hoogste gebieden van de ijskap valt er meer sneeuw dan er smelt, dit heet het accumulatiegebied. Het gebied waar er meer sneeuw wegsmelt (of sublimeert) dan er valt, heet het ablatiegebied. Het ijs in de ijskap beweegt onder invloed van de zwaartekracht naar de rand van de ijskap. Indien de ijskap eindigt in zee, zullen er uiteindelijk stukken ijs afbreken en ijsbergen vormen en via dit proces verliest de ijskap dus ook massa. De som van alle processen is de massabalans en een ijskap groeit als deze massabalans positief is en krimpt als deze negatief is. Het image hierboven geeft een overzicht van deze processen voor de Groenlandse ijskap.
Lees verder

Een koude vlek en een vertragende stroming: wat is er aan de hand in de noordelijke Atlantische Oceaan?

201501-201512

Jaargemiddelde temperatuuranomalieën voor 2015 (t.o.v. het gemiddelde van de 20e eeuw) volgens NOAA

In Reykjavik vond eerder deze maand de Arctic Circle Assembly plaats, een jaarlijkse conferentie over allerlei zaken die te maken hebben met het noordpoolgebied. Een van de onderwerpen die hier werden besproken was een opvallend verschijnsel in de Atlantische Oceaan: een plek ten zuiden van Groenland die afkoelt, terwijl de rest van de wereld warmer wordt. Terwijl 2015 wereldwijd een nieuw warmterecord vestigde, was het oceaanoppervlak hier recordkoud. De afkoeling in dit gebied is al jaren aan de gang – Rahmstorf et al. constateerden vorig jaar een dalende trend in de temperatuur over een periode van meer dan een eeuw – en die koelte duurt ook nu nog voort, zoals bijvoorbeeld te zien is bij Nullschool. (Een excuus om nog eens de aandacht op die prachtige site te vestigen is altijd welkom). Op RealClimate geeft Stefan Rahmstorf een uitgebreide toelichting op dit fenomeen. Hieronder volgt een samenvatting van de hoofdpunten.

fig1a_new-600x393

Temperatuurtrend over de periode 1901 – 2013 volgens gegevens van NASA. Bron: Rahmstorf et al. 2015

Lees verder

De risicoanalyse van James Hansen en het mijnenveld van de risicocommunicatie

Hansen fig22

Als het de bedoeling van James Hansen was om met zijn nieuwe artikel opschudding te veroorzaken, dan is dat wel gelukt. Een zoekopdracht bij Google naar recente nieuwsartikelen met de termen “Hansen” en “climate” levert honderden resultaten op. In Nederland besteedden onder meer De Volkskrant en Nieuwsuur aandacht aan het artikel.

Het artikel met de titel “Ice melt, sea level rise and superstorms: evidence from paleoclimate data, climate modeling, and modern observations that 2 °C global warming is highly dangerous” is geen soloactie van Hansen. Hij heeft 16 coauteurs: wetenschappers uit de VS, Frankrijk, Duitsland en China. Hansen presenteert zich wel nadrukkelijk als het boegbeeld van het onderzoek en hij laat er geen twijfel over bestaan dat hij er maatschappelijke consequenties aan verbindt. Ook in het artikel zelf doet hij dat. In de conclusies geeft hij als veilige bovengrens voor de CO2-concentratie een waarde van 350 ppm, dat is 50 ppm lager dan de huidige concentratie. Hij meent dat dit een haalbare doelstelling is voor het eind van de eeuw.

Hansen en zijn coauteurs hebben gekozen voor een benadering die voor risicoanalisten heel gebruikelijk is, maar in de doorgaans terughoudende (klimaat)wetenschappelijke wereld minder. Ze geven daarmee gehoor aan de oproep van Kerry Emanuel van vorig jaar om aandacht te geven aan zogenaamde staartrisico’s. Al gebiedt de eerlijkheid wel te zeggen dat het niet helemaal duidelijk is of Hansen het scenario dat in het artikel wordt behandeld ook als staartrisico ziet. Het artikel wekt wat meer die indruk dan zijn publieksoptredens. Juist met die publieksoptredens begeeft hij zich in een mijnenveld. Risicocommunicatie heeft sinds de jaren ’80 van de vorige eeuw de nodige aandacht gehad in Nederland (en daarbuiten) en degenen die zich ermee bezig hebben gehouden weten dat er heel veel mis kan gaan. Lees verder

Klimaatverandering in Groenland: Belangrijk voor zeespiegelstijging

Origineel verschenen op Noorderlicht/Wetenschap24. Achtergrondartikel bij de vierde aflevering van “Klimaatjagers“, zondagavond 29 sept 20:20 op Nederland 2, VPRO.

Door: Roderik van de Wal

Groenland geldt als één van de gebieden waar de klimaatverandering al duidelijk zichtbaar is. Aflevering 4 van klimaatjagers gaat daarover. Groenland was vorig jaar nog uitgebreid in het nieuws omdat op een mooie zomerdag het oppervlak van de gehele ijskap aan het smelten was, waarschijnlijk voor het eerst in minstens honderd jaar.

Groenland heeft een grote ijskap in een relatief warm klimaat. Aan de rand van de ijskap is plaatselijk de jaargemiddelde temperatuur rond de nul graden. Dat betekent dat het ijs wel moet smelten als het warmer wordt. IJs kan immers niet warmer dan nul graden worden. Dus als het klimaat verandert, moet je het daar bij uitstek kunnen zien.

Deze ijskap vertegenwoordigt een volume aan water waarmee de zeespiegel gemiddeld over de gehele oceaan een kleine zeven meter kan stijgen. De consequenties van het afsmelten als gevolg van de klimaatverandering kunnen dan ook op z’n minst verontrustend genoemd worden. Uiteraard kan dat niet gebeuren op één mooie zomerdag. Hoe snel dan wel? Dat is een vraag waarmee meer en meer wetenschappers zich bezighouden.

Een van de best onderzochte gebieden ligt aan de westrand van de Groenlandse ijskap. De Universiteit Utrecht is daar twintig jaar geleden begonnen met metingen van de afsmelting, ijsbeweging en meteorologische condities. Dat was in een tijd dat GPS de militaire ontwikkelingsfase nog maar net ontstegen was, de mobiele telefonie nog geen vlucht genomen had en satellietwaarnemingen van ijskappen nauwelijks bestonden. Achteraf gezien mag dit best een gelukkige keuze genoemd worden, want de veranderingen waren toen nog niet zichtbaar.

Lees verder

Klimaatjagers: op zoek naar kantelpunten (‘tipping points’) in het klimaatsysteem

Vanaf komende zondag brengt de VPRO de serie ‘klimaatjagers’ uit (Nederland 2, 20:20). Hierin “reist klimaatjournaliste Bernice Notenboom met wetenschappers de wereld rond langs plekken waar klimaatveranderingen hele ecosystemen ingrijpend beïnvloeden.”

Centraal in de serie staan zogenaamde kantelpunten (‘tipping points’) in het klimaatsysteem. Bij een kantelpunt zorgt een relatief kleine verandering voor een relatief groot gevolg, en kan het klimaat in een andere evenwichtssituatie terecht komen, met alle problemen van dien. (Vergelijk het met het begrip ‘metastabiel’ uit de natuurkunde, met het klassieke voorbeeld van een bal die op een heuvel ligt en slechts een klein zetje nodig heeft om in het dal –de nieuwe evenwichtssituatie– te komen.)

Deze kantelpunten kunnen een versnelde klimaatverandering in gang zetten die we niet meer in de hand hebben en in principe onomkeerbaar is. Een voorbeeld van een kantelpunt is het afsmelten van de Noordpool. IJs reflecteert een veel groter deel van het inkomend zonlicht (het heeft een hogere albedo) dan land of water. Als ijs smelt en het daaronder liggende land of water aan het zonlicht komt bloot te staan, wordt dus meer zonlicht geabsorbeerd dan daarvoor het geval was. Dit zorgt voor extra opwarming, wat leidt tot het smelten van nog meer ijs, en de cirkel is rond.

Tim Lenton, die in de televisieserie ook een belangrijke rol speelt, identificeerde in een artikel in 2008 de meest relevante kantelpunten. Er is een groot verschil in de tijdsschaal waarop deze kantelpunten zich zouden kunnen manifesteren: Het ene kantelpunt kan binnen tien jaar ‘kantelen’, bij het andere kantelpunt kan dit tientallen tot honderden jaren duren. Volgens de gangbare inzichten duren de mondiaal meest ingrijpende kantelpunten (zoals het versneld afsmelten van de grote ijskappen op Antarctica en Groenland, of het vrijkomen van grote hoeveelheden methaan) het langst om daadwerkelijk te ‘kantelen’. Over de kans op het vrijkomen van grote hoeveelheden methaan is recent veel gesteggeld n.a.v. een publicatie van Whiteman et al.

Lees verder

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?”