Studie naar diepe verleden van West-Antarctische ijskap toont kwetsbaarheid voor opwarming aan
Nieuw inzicht kan helpen om toekomst Antarctische ijskappen beter te voorspellen
In een vandaag in Nature gepubliceerd artikel heeft een grote groep internationale onderzoekers de status onderzocht van de Antarctische ijskappen tijdens het vroege Mioceen, zo'n 18-16 miljoen jaar geleden, dat zowel warme als koude periodes kende. Tijdens deze warmere perioden steeg het zeeniveau tot wel 60 meter. “Doordat we met deze studie hebben kunnen aantonen dat de West-Antarctische ijskap in het vroege Mioceen een groter oppervlak besloeg en dus een grotere rol had bij zeespiegelstijging tijdens warme perioden dan we dachten, kunnen we onze voorspellingen voor de toekomst van de West-Antarctische ijskap verbeteren,” aldus co-auteur Francesca Sangiorgi van Universiteit Utrecht.
De relatieve bijdragen van de grotere Oost-Antarctische ijskap (EAIS) en de kleinere West-Antarctische ijskap (WAIS) aan deze vroegere stijging van de zeespiegel was tot nu onzeker. In de nieuwe studie tonen wetenschappers die deel uitmaken van het International Ocean Discovery Program (IODP) aan dat de omvang van de WAIS groter was dan gedacht tijdens koudere perioden in het vroege Mioceen. Dit betekent dat de WAIS miljoenen jaren geleden veel meer heeft bijgedragen aan de stijging van de zeespiegel dan eerder werd gedacht. Dit inzicht zal onderzoekers helpen de toekomst van de WAIS nauwkeuriger te voorspellen naarmate de wereld opwarmt.
Als de Antarctische ijskappen smelten stijgt de zeespiegel met een schrikbarende 55 meter
Vroeger dacht men dat de WAIS relatief klein was vóór het late Mioceen, ongeveer 10 miljoen jaar geleden, en dat de stijging van de zeespiegel vooral het gevolg was van het smelten van de grotere EAIS, mogelijk volledig tijdens de warmste periodes van de laatste 23 miljoen jaar. Maar terwijl geologische gegevens grote zeespiegelstijgingen laten zien, suggereren ijskapmodellen dat delen van de EAIS zelfs tijdens de warmste periodes van het Mioceen, zo'n 23-5 miljoen jaar geleden, zijn blijven bestaan.
Sedimentboringen in de Rosszee
Hoofdauteur Jim Marschalek, van het Department of Earth Science and Engineering van Imperial College London, zei: "Onze waarnemingen uit het verleden helpen voorspellingen te doen over hoe de West-Antarctische ijskap, die vandaag bijzonder kwetsbaar wordt geacht voor snel verlies van ijsmassa, zal reageren onder verschillende toekomstige opwarmingsscenario's."
Het onderzoeksteam boorde in sedimenten in de Rosszee, Antarctica, om lagen te vinden die overeenkwamen met de koudste en warmste perioden. Francesca Sangiorgi ging als enige Nederlander mee op deze expeditie. Ze is expert op het gebied van fossielen van dinoflagellaten, een belangrijke groep eencellig plankton: “Doordat we in de sedimentboringen ver op zee microfossielen en ander materiaal vonden die door de WAIS moeten zijn afgezet konden we concluderen dat de WAIS tijdens het vroege Mioceen een stuk groter was dan we eerder dachten.” Dit was mogelijk omdat in het verleden een aanzienlijk groter deel van het landoppervlak onder de WAIS boven zeeniveau lag, waardoor er meer ijs op dit deel van het continent kon liggen dan tegenwoordig. Dit is duidelijk zichtbaar aan de grote hoeveelheid geërodeerd materiaal die werd teruggevonden in de boorkern. Later in het Mioceen verdween de basis van de ijskap grotendeels onder de zeespiegel, daar ligt hij nu nog steeds. Hierdoor is de gevoeligheid voor veranderende oceaanomstandigheden van de West-Antarctische ijskap groter.
Zeer kwetsbaar
De WAIS wordt momenteel beschouwd als zeer kwetsbaar voor de opwarming van de oceanen en de atmosfeer, die door de mens in een sneller tempo opwarmen dan ooit. Deze nieuwe studie ondersteunt dat idee en draagt bij aan betere voorspellingen hoe Antarctica zal reageren op veranderingen, zowel op korte termijn als over een periode van enkele honderden tot duizenden jaren.
De resultaten laten ook zien dat de effecten van klimaatverandering op de ijskappen van Antarctica zullen aanhouden als er nu geen belangrijke maatregelen worden genomen om de uitstoot van broeikasgassen te beperken. "Het verleden is een belangrijk venster dat ons kan vertellen wat ons te wachten staat bij bepaalde hoeveelheden opwarming. De Antarctische ijskappen zijn van enorm belang voor de rest van de wereld, als die smelten stijgt de zeespiegel met een schrikbarende 55 meter,” legt Sangiorgi uit. "Het goede nieuws is dat de grote ijskappen relatief traag reageren op veranderingen in het milieu. Dit betekent dat we, als we snel ingrijpen, in veel gebieden nog steeds grootschalig ijsverlies kunnen voorkomen. Het slechte nieuws is dat de laaggelegen gebieden van de ijskap een ‘tipping point’ hebben, en we begrijpen nog niet helemaal waar dit 'point of no return' ligt.”
Utrechtse onderzoekers op expeditie
Sangiorgi vertelt: “Om deel te mogen nemen aan een van de prestigieuze boorexpeditie van het IODP is een eer”. Recentelijk deden drie aardwetenschappers van de Universiteit Utrecht mee aan 3 expedities in 2.5 jaar. Het IODP programma wordt voornamelijk gefinancierd door de Verenigde Staten en Japan, en de Nederlandse deelname is gefinancierd door de Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).
Publicatie
Marschalek J.M., Zurli L., Talarico F., van de Flierdt T., Vermeesch P., Carter A., Beny F., Bout-Roumazeilles V., Sangiorgi F., Hemming S.R., Pérez L.F., Colleoni F., Prebble J., van Peer T.E., Perotti M., Shevenell A.E., Browne I., Kulhanek D.K., Levy R., Harwood D., Sullivan N.B., Meyers S.R., Griffith E.M., Hillenbrand C.-D., Gasson E., Siegert M.J., Keisling B., Licht K.J., Kuhn G., Dodd J.E., Boshuis C., De Santis L., McKay R.M., and the Expedition 374 scientists, 2021, A large West Antarctic Ice Sheet explains early Neogene sea-level amplitude. Nature, 600, 450–455 (2021)