Op Antarctica ligt voldoende ijs om de zeespiegel vele meters te doen stijgen, met grote gevolgen voor de leefbaarheid van Nederland. Maar wetenschappers hebben grote moeite om te begrijpen hoe snel het ijs kan smelten, en wanneer al dat smeltwater dus op onze kust afkomt.

Op het hoogtepunt van de vorige ijstijd, zo'n twintigduizend jaar geleden, stond de zeespiegel 120 meter lager dan nu. Toen het warmer werd, en het ijs begon te smelten, ging het zeeniveau in een fors tempo omhoog.

Op het hoogtepunt bedroeg de zeespiegelstijging maar liefst 4 centimeter per jaar, ruim tien keer zo veel als het tempo van nu. In een mensenleven kon het water dus meerdere meters stijgen. En dat terwijl de opwarming van de aarde toen veel langzamer ging dan nu.

Voor wetenschappers bleef het lange tijd een raadsel hoe de zeespiegel in het verleden zo snel kon stijgen, vertelt Tijn Berends. Hij is paleoglacioloog aan de Universiteit Utrecht en bestudeert het effect van klimaatverandering op ijskappen, zowel in het verleden als in de toekomst.

Inmiddels lijkt (een deel van) het antwoord in beeld: instabiliteit aan de rand van de ijskappen. Dat kan ervoor zorgen dat landijs sneller in zee verdwijnt, waar het smelt en zorgt voor zeespiegelstijging. "Het is het enige wat we tot nu toe hebben kunnen verzinnen dat zo'n snelle stijging kan veroorzaken", aldus Berends.

IJskap trekt zich steeds sneller terug

Instabiele ijskappen dreigen ook in de toekomst een groot probleem te worden, want ook nu zorgt de opwarming van de aarde voor warmere oceanen, die het ijs op Antarctica sneller kunnen laten smelten.

De ijskappen op de zuidpool worden 'gestut' door ijsplaten. Dat zijn in feite uitsteeksels van de ijskappen die op de oceaan drijven. "Die ijsplaten zorgen ervoor dat het ijs van de ijskap dat de zee in wil stromen, dat niet zo snel kan als het zou willen", legt Berends uit. "De ijsplaat ligt in de weg."

Als de ijsplaat door de opwarming verdwijnt of afbreekt, kan ook de 'contactlijn' van de ijskap zich sneller gaan terugtrekken. Dat is de plek waar de rand van de ijskap op de zeebodem steunt, en deze overgaat in de drijvende ijsplaat.

Als die terugtrekking plaatsvindt terwijl de ijskap op een helling staat, zoals in de afbeelding hieronder, komt er steeds meer ijs onder water te staan. "Waardoor er meer ijs het water in gaat stromen en de contactlijn zich nog verder gaat terugtrekken", zegt Berends. Een vicieuze cirkel.

Veel onbekend over geologie van Antarctica

Zo'n smeltcyclus kan mogelijk optreden bij de Thwaitesgletsjer op West-Antarctica. Wetenschappers ontdekten vorig jaar scheuren in de ijsplaat voor die gletsjer en vrezen dat deze binnen enkele jaren volledig zal afbreken. Dan kan het ijsverlies uit de gletsjer snel toenemen, waardoor de zeespiegel flink kan stijgen.

Maar het is niet precies bekend hoeveel gebieden op Antarctica gevoelig zijn voor dit fenomeen. We weten niet veel over de geologie van grote delen van het continent.

Wat we wel weten, komt uit radardata. "Er zijn expedities geweest die met een radarstation op een slee de ijskap op zijn gegaan om te meten hoe dik het ijs is", zegt Berends. "Het continent is groter dan Europa, dus je hebt héél veel van dat soort expedities nodig." En dat in temperaturen die ook 's zomers nog tientallen graden onder nul liggen.

Waarom wetenschappers deze cruciale gletsjer goed in de gaten houden
126
Waarom wetenschappers deze cruciale gletsjer goed in de gaten houden

Computermodellen hebben grote verschillen

Hoe snel de ijskappen zich terugtrekken als de ijsplaten verdwijnen, is daarom nog erg onzeker. Om toch een idee te krijgen, organiseerden wetenschappers een digitaal experiment. Verschillende universiteiten berekenden met hun eigen computermodellen wat er zou gebeuren als alle ijsplaten op Antarctica in één keer weg zouden zijn. Dat is geen realistische situatie, benadrukt Berends, maar moest een idee geven van de potentiële gevolgen van het verlies van ijsplaten.

Het probleem: de resultaten van de verschillende modellen lagen gigantisch ver uit elkaar. Waar het ene model 'slechts' 1 meter zeespiegelstijging in 500 jaar verwachtte, was dat bij een ander model maar liefst 12 meter. "Er moet één correct antwoord zijn", zegt Berends. "Maar schijnbaar hebben wij als ijsmodelkundigen geen flauw idee."

Waar ligt het kantelpunt?

Zeker is dat het verdwijnen van de ijsplaten en de ijskappen op West-Antarctica op termijn zou zorgen voor meters aan zeespiegelstijging, voldoende om grote delen van Nederland onder water te laten stromen. Maar we weten niet hoe snel die stijging zou gaan, en ook is niet duidelijk hoeveel opwarming er nodig is om de ijsplaten te doen verdwijnen.

"De consensus is dat er ergens een tipping point ligt", aldus Berends. "Als de klimaatverandering die grens overschrijdt, dan verdwijnen één voor één de ijsplaten in West-Antarctica, deels vanwege de opwarmende atmosfeer en deels vanwege de opwarmende oceaan."

Waar dat kantelpunt ligt, weet niemand. "De beste manier om erachter te komen, puur uit academisch perspectief, is het lekker laten gebeuren en dan zien we het wel", zegt Berends. "Maar dan is het al te laat."

Verbetering: In dit artikel stond eerder dat wetenschappers met computermodellen hadden berekend wat er zou gebeuren als alle ijskappen op Antarctica in één keer zouden verdwijnen. De berekeningen draaiden om het verdwijnen van alle ijsplaten, die aan de randen van de ijskappen liggen.