12 december 2019

Scherper beeld Antarctische rotsbodem verbetert voorspellingen toekomstig massaverlies

De rotsbodem van Antarctica in focus

De ijskap van Antarctica bevat voldoende ijs om wereldwijd de gemiddelde zeespiegel met meer dan 55 meter laten stijgen. Maar mede door een incompleet beeld van de rotsbodem onder de ijskap zijn voorspellingen van het toekomstige ijsverlies en de daarmee samenhangende zeespiegelstijging uiterst onzeker. Een nieuwe methode, deze week gepubliceerd in Nature Geoscience, stelt het beeld van de rotsbodem veel scherper. De resultaten kwamen tot stand in samenwerking met onderzoekers van de Universiteit Utrecht.

Left: previously constructed image of the Antarctic bedrock. Right: a much more detailed image of the same area, constructed with the new technique.
Links: eerder beeld van de Antarctische rotsbodem. Rechts: een veel gedetailleerder beeld van hetzelfde gebied, geconstrueerd met de nieuwe methode.

De ijskap van Antarctica verliest jaarlijks ongeveer 200 kubieke kilometer ijs, en is daarmee hard op weg de Groenlandse ijskap in te halen als belangrijkste bron van zeespiegelstijging. Het toekomstige massaverlies wordt in belangrijke mate bepaald door de ligging en helling van de rotsbodem onder de ijskap. Een rotsbodem beneden zeeniveau die landinwaarts dieper wordt, kan een onomkeerbare terugtrekking van de ijskap inleiden. Maar we weten van 85% van Antarctica eigenlijk niet precies hoe diep die rotsbodem ligt. Alleen krachtige radarsystemen kunnen door de kilometers dikke ijskap de rotsbodem meten, en deze zijn beschikbaar op slechts een handvol wetenschappelijke onderzoeksvliegtuigen met een beperkte actieradius.

Slim gebruik van informatie

De onderzoekers zijn er nu in geslaagd om op basis van de huidige metingen toch een scherper beeld te krijgen van de Antarctische rotsbodem. In plaats van simpelweg te interpoleren maakt de nieuwe methode op slimme wijze gebruik van aanvullende informatie: gedetailleerde satellietkaarten van de stroomsnelheid van het ijs en modelresultaten van de sneeuwval op de ijskap. Door aan te nemen dat tussen de bestaande ‘lijnvormige’ vliegtuigmetingen de ijsmassa gelijk blijft, kan voor alle punten de ijsdikte worden berekend, en daarmee de diepte van de rotsbodem. De hoogte van het ijsoppervlak is immers nauwkeurig bekend.

Highly detailed image of the Antarctic bedrock
Zeer gedetailleerd beeld van de Antarctische rotsbodem, zoals gepresenteerd in deze publicatie.

Scherpstellen

“Het is alsof je een wazig beeld scherpstelt”, aldus coauteur Melchior van Wessem, onderzoeker bij het Instituut voor Marien en Atmosferisch onderzoek van de Universiteit Utrecht (IMAU) en verantwoordelijk voor de berekeningen van de sneeuwval. “Plotseling verschijnen er door gletsjers uitgeslepen diepe valleien die tot nu toe onzichtbaar waren.”

“Deze nieuwe kennis zal voorspellingen van het toekomstige massaverlies van de ijskap aanmerkelijk verbeteren”, zegt coauteur Michiel van den Broeke, ook van het IMAU. “Dat is van groot belang voor het dit jaar opgestarte Nederlandse Kennisprogramma Zeespiegelstijging, waarin Antarctica een centrale rol speelt.”

Publicatie

Deep glacial troughs and stabilizing ridges unveiled beneath the margins of the Antarctic ice sheet
Nature Geoscience, 12 december 2019, DOI 10.1038/s41561-019-0510-8

Animatie

This animation from NASA's Scientific Visualization Studio displays seven glacial regions around Antarctica, first showing the surface topography followed by the bed topography. Click on the image to see the animation.