Door de wereldwijde temperatuurstijging smelten gletsjers en grote ijskappen langzaam af. Het resultaat is bekend: zeespiegelstijging, met grote gevolgen voor laaggelegen landen, zoals Nederland. Maar welke getallen horen erbij?

Sybren Drijfhout geeft antwoord. Hij is verbonden aan het KNMI als projectleider zeespiegelstijging en aan de universiteiten van Utrecht en Southampton, waar hij onderzoek doet naar de wisselwerking tussen oceanen en ijskappen en abrupte veranderingen in het klimaatsysteem.

Hoe snel gaat de zeespiegelstijging?

Drijfhout: Het gaat tegen onze intuïtie in, maar de zeespiegel staat niet overal even hoog en stijgt niet overal even snel. Eerst de wereldgemiddelde zeespiegel: in de vorige eeuw steeg deze iets minder dan 20 centimeter, dus ongeveer 2 millimeter per jaar. In de laatste dertig jaar is de mondiale zeespiegelstijging aan het versnellen. Satellieten meten nu een snelheid van ruim 4 millimeter per jaar.

Grafiek met gemeten en verwachte zeespiegelstijging, uit het IPCC-rapport van 2013. Nieuwere projecties hanteren iets hogere bovengrenzen. Wereldgemiddeld stijgt de zeespiegel nu met ongeveer 4 millimeter per jaar.

Modelberekeningen en analyses van klimaatveranderingen in het verleden laten zien dat het nog veel harder kan. Na de laatste ijstijd steeg de zeespiegel met maximaal 3 meter per eeuw. En in periodes dat het ongeveer 1 graad warmer was dan nu, stond de zeespiegel 6 tot 9 meter hoger.

Toekomst Antarctica grootste bedreiging voor zeespiegelstijging

Er zijn twee grote ijskappen: Groenland en Antarctica. Als deze volledig zouden afsmelten, zou dat respectievelijk 7 en 58 meter zeespiegelstijging veroorzaken. In een warmer klimaat ontstaat een nieuw evenwicht, met kleinere ijskappen. Bepaalde delen van die ijskappen worden instabiel door opwarming. Maar we weten niet goed waar deze destabilisatie zou stoppen.

Rond Antarctica monden ijskappen uit in drijvende ijsplaten. Die ijsplaten zijn door de warmere oceanen hard aan het smelten. Op zichzelf verandert dat de zeespiegel niet, omdat drijvend ijs bij smelten geen extra volume toevoegt aan de oceaan.

Maar de ijsplaten geven tegendruk aan de achtergelegen ijskappen, die op het land liggen. Die ijskappen willen 'uitzakken' – als een mislukte taart uit de oven. Vallen de ijsplaten weg, dan stroomt het landijs sneller in zee. De afkalving kan een factor 5 tot 10 toenemen. En dat is wél een belangrijke bron van zeespiegelstijging.

Schematische afbeelding van drijvende ijsplaten, en de achterliggende ijskap. Als de ijsplaten afbreken neemt ook de afkalving en smelt van de ijskap toe. Bron: Nature.

Dit proces is op Antarctica veel belangrijker dan op Groenland en om die reden vormt de toekomst van Antarctica de grootste bedreiging voor de zeespiegelstijging.

Bovendien heeft ijssmelt op Antarctica een relatief groot effect langs de Nederlandse kust. Dit komt doordat grote ijskappen kilometers dik zijn en dus een zeer grote massa hebben – mét een sterke zwaartekracht. Deze zwaartekracht trekt oceaanwater naar zich toe, waardoor zeespiegels rond ijskappen van nature hoger staan. Smelten de ijskappen, dan wordt deze aantrekkingskracht zwakker en komt de zeespiegel duizenden kilometers verderop extra hard omhoog. Zo heeft ijssmelt op Antarctica een relatief sterk effect op het noordelijk halfrond, terwijl ijssmelt op Groenland vooral op het zuidelijk halfrond leidt tot hogere zeespiegelstanden."

Zeespiegelschommelingen in de Noordzee

Ook op kleinere schaal kunnen grote verschillen optreden in zeespiegelstijging. Dit zijn vaak tijdelijke schommelingen. In ondiepe zeeën als de Noordzee ontstaan bij zware wind stormvloeden, die het water tegen de kust opstuwen. Jaren met veel westerstormen geven dus een hogere gemiddelde zeespiegel dan jaren met minder wind. Bij één getijstation kan het per jaar met meer dan 10 centimeter variëren. De afgelopen tien tot twintig jaar hadden we relatief weinig opstuwing door stormactiviteit. Dit heeft de zeespiegelstijging dus tegengewerkt.

Zeespiegelverschillen houden ook verband met oceaanstromingen. Zoals Caroline Katsman van de TU Delft in het vorige deel van deze serie uitlegde, kunnen deze stromingen veranderen onder invloed van klimaatverandering. Afzwakking van de Golfstroom leidt tot extra zeespiegelstijging in de Noord-Atlantische Oceaan, ook langs de Europese kusten. Ook een grote waterwervel die verband houdt met de Golfstroom is belangrijk. De afgelopen jaren drukte deze de zeespiegelstijging in de Noordzee.

Door al die complexe regionale effecten is het moeilijk om de actuele snelheid van de zeespiegelstijging langs de Nederlandse kust te bepalen. Op lange termijn middelen veel schommelingen uit en is het ondenkbaar dat de zeespiegel bij ons uit de pas zal lopen bij de wereldgemiddelde zeespiegelstijging.

Wat kunnen we deze eeuw verwachten?

Dat hangt sterk af van de mate van opwarming en dus ook van de toekomstige uitstoot van broeikasgassen. Om de zeespiegelstijging zoveel mogelijk in de hand te houden, is het erg belangrijk dat de opwarming zo snel mogelijk beperkt wordt.

Met het huidige tempo van zeespiegelstijging komen we in 2100 zónder verdere versnelling wereldgemiddeld uit op een stijging van circa 40 centimeter.

We weten dat de opwarming nog wel even doorzet, en dus zal ook de zeespiegelstijging verder versnellen. Als bovengrens gaan we uit van een scenario waarin de mondiale emissies onverminderd hoog blijven en de ijskap van Antarctica al vóór de eeuwwisseling destabiliseert. Het kan dan 2 meter worden, binnen de huidige eeuw.

Maar de zeespiegelstijging houdt niet op in het jaar 2100, zelfs als de opwarming dan is gestopt. Zeespiegelstijging komt traag op gang. Als de ijskappen eenmaal grootschalig afsmelten, kan het flink versnellen, en nog vele eeuwen doorgaan.

Hoe weten we dit eigenlijk?

De zeespiegel wordt sinds de negentiende eeuw structureel gemeten door getijstations aan de kust. Om de wereldgemiddelde zeespiegel te reconstrueren, moet dan rekening worden gehouden met bodembewegingen."

"Sinds 1993 kunnen we de zeespiegel ook goed meten met behulp van satellieten. Daardoor zijn nu ook metingen van het midden van oceaanoppervlakten beschikbaar. En die satellieten kijken ook naar de oorzaak: ze meten namelijk ook de afnemende dikte van ijskappen, zodat kan worden berekend hoeveel ijsmassa deze verliezen. Tot slot werken we met computermodellen die de atmosfeer, oceanen en ijskappen nabootsen.

Deze vraag is onderdeel van een speciale serie klimaatvragenvan NU.nl. Heb jij ook een klimaatvraag die je graag door een klimaatonderzoeker wil laten beantwoorden? Stel deze dan in de NUjij-comments.