Oude Antarctische ijssmelt verhoogde de zeespiegel met 3+ meter - en het zou opnieuw kunnen gebeuren

[univers]

Stijgende zeetemperaturen zorgden voor het smelten van Antarctische ijskappen en veroorzaakten een extreme zeespiegelstijging meer dan 100.000 jaar geleden, blijkt uit een nieuwe internationale studie onder leiding van UNSW Sydney.


Fijne lagen oude vulkanische as in het ijs hielpen het team bij het vaststellen van het massasmelten. Afbeelding: AntarcticScience.com

Massa smelten van de West-Antarctische ijskap was een belangrijke oorzaak van hoge zeespiegel tijdens een periode die bekend staat als de laatste Interglaciaal (129.000-116.000 jaar geleden), heeft een internationaal team van wetenschappers onder leiding van Chris Turney van de VN gevonden. Het onderzoek werd vandaag gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of Sciences (PNAS) .

Het extreme ijsverlies zorgde voor een stijging van meerdere meters van de wereldwijde gemiddelde zeespiegel - en er was minder dan 2 ° C opwarming van de oceaan voor nodig.

"We hebben niet alleen veel van de West-Antarctische ijskap verloren, maar dit gebeurde al heel vroeg tijdens de laatste Interglaciaal", zegt Chris Turney, professor in Earth and Climate Science aan UNSW Sydney en hoofdauteur van de studie.

Fijne lagen oude vulkanische as in het ijs hielpen het team bij het vaststellen van het massasmelten. Alarmerend gaven de resultaten aan dat het meeste ijsverlies plaatsvond in de eerste millennia, waaruit blijkt hoe gevoelig het Zuidpoolgebied is voor hogere temperaturen.

"Het smelten werd waarschijnlijk veroorzaakt door een opwarming van de oceaan met minder dan 2 ° C - en dat is iets dat grote implicaties heeft voor de toekomst, gezien de temperatuurstijging van de oceaan en het West-Antarctische smelten dat vandaag gebeurt," zegt professor Turney.

Tijdens de laatste Interglaciaal waren de temperaturen in de polaire oceaan waarschijnlijk minder dan 2 ° C warmer dan vandaag, waardoor het een nuttige periode is om te bestuderen hoe toekomstige opwarming van de aarde de ijsdynamiek en de zeespiegel kan beïnvloeden.

"Deze studie toont aan dat we het grootste deel van de West-Antarctische ijskap in een warmere wereld zouden verliezen", zegt professor Turney.

In tegenstelling tot de Oost-Antarctische ijskap - die meestal op hoge grond ligt - rust de west-Antarctische ijskap op de zeebodem. Het wordt omzoomd door grote gebieden van drijvend ijs, ijsplanken genoemd, die het centrale deel van de plaat beschermen.

Terwijl warmer oceaanwater in holtes onder de ijsplaten stroomt, smelt ijs van onderaf, waardoor de platen dunner worden en de centrale ijskap zeer kwetsbaar wordt voor opwarming van de oceaan.


Blauwe ijsgebieden worden gecreëerd door hevige winden met een hoge dichtheid die de bovenste laag sneeuw verwijderen en het blootgestelde ijs eroderen. Terwijl het ijs wordt verwijderd, stroomt oud ijs naar de oppervlakte en biedt een inzicht in de geschiedenis van de ijskap. Afbeelding: AntarcticScience.cm

Teruggaan in de tijd
Om hun onderzoek uit te voeren, reisden professor Turney en zijn team naar het Patriot Hills Blue Ice Area, een locatie aan de rand van de ijskap van de West-Antarctica, met steun van Antarctic Logistics and Expeditions (of ALE).

Blauwe ijsgebieden zijn het perfecte laboratorium voor wetenschappers vanwege hun unieke topografie - ze worden gecreëerd door felle katabatische winden met een hoge dichtheid. Wanneer deze winden over bergen waaien, verwijderen ze de bovenste laag sneeuw en eroderen het blootgestelde ijs. Terwijl het ijs wordt verwijderd, stroomt oud ijs naar de oppervlakte en biedt een inzicht in de geschiedenis van de ijskap.

Terwijl de meeste Antarctische onderzoekers in de ijskern boren om hun monsters te extraheren, gebruikte dit team een ​​andere methode - horizontale ijskernanalyse.

“In plaats van kilometers in het ijs te boren, kunnen we gewoon over een blauw ijsgebied lopen en terugreizen door millennia. Door ijsmonsters van het oppervlak te nemen, kunnen we reconstrueren wat er in het verleden met deze kostbare omgeving is gebeurd, ”zegt professor Turney.

Door isotoopmetingen ontdekte het team een ​​gat in het ijskaprecord direct voorafgaand aan de laatste Interglaciaal. Deze periode van ontbrekend ijs valt samen met de extreme zeespiegelstijging, wat duidt op snel ijsverlies door de West Antarctische ijskap. De vulkanische as, sporengasmonsters en oud DNA van bacteriën die in het ijs gevangen zitten, ondersteunen deze bevinding.


Spoor gasbellen op in de ijsmonsters. Afbeelding: AntarcticScience.com

Leren van de laatste Interglaciaal
IJstijdcycli treden ongeveer elke 100.000 jaar op als gevolg van subtiele veranderingen in de baan van de aarde rond de zon. Deze ijstijden worden gescheiden door warme interglaciale periodes. De laatste Interglaciaal is de meest recente warme periode tot onze huidige interglaciale periode, het Holoceen.

Hoewel de bijdrage van de mens aan de opwarming van de aarde het Holoceen uniek maakt, blijft de Laatste Interglaciaal een nuttig onderzoekspunt om te begrijpen hoe de planeet reageert op extreme veranderingen.

"De toekomst gaat veel verder dan alles wat we hebben gezien in het wetenschappelijk instrumentaal record van de afgelopen 150 jaar", zegt professor Turney. "We moeten verder naar het verleden kijken als we toekomstige veranderingen willen beheren."

Tijdens de laatste Interglaciaal waren de gemiddelde zeespiegel wereldwijd tussen 6 en 9 meter hoger dan nu, hoewel sommige wetenschappers vermoeden dat dit 11 meter zou kunnen hebben bereikt.

De zeespiegelstijging in de laatste Interglacial kan niet volledig worden verklaard door de Groenlandse ijskapsmelt, die verantwoordelijk was voor een toename van 2 m, of oceaanuitbreiding door warmere temperaturen en smeltende berggletsjers, waarvan wordt gedacht dat ze minder dan 1 m hebben veroorzaakt .

"We hebben nu enkele van de eerste belangrijke aanwijzingen dat West-Antarctica smolt en een groot deel van deze zeespiegelstijging veroorzaakte", zegt professor Turney.

Een dringende behoefte om toekomstige opwarming te minimaliseren
De ernst van het ijsverlies suggereert dat de West-Antarctische ijskap zeer gevoelig is voor toekomstige opwarming van de oceaan.

"De ijskap op de Westelijke Antarctica ligt in het water en vandaag wordt dit water warmer en warmer", zegt professor Turney, die ook hoofdonderzoeker is van het ARC Centre of Excellence for Australian Biodiversity and Heritage (CABAH).

Met behulp van gegevens verkregen uit hun veldwerk heeft het team modelsimulaties uitgevoerd om te onderzoeken hoe opwarming de drijvende ijsplaten kan beïnvloeden. Deze planken ondersteunen momenteel de ijskappen en helpen de ijsstroom van het continent te vertragen.

De resultaten suggereren een zeespiegelstijging van 3,8 m gedurende de eerste duizend jaar van een 2 ° C warmere oceaan. Het grootste deel van de gemodelleerde zeespiegelstijging vond plaats na het verlies van de ijsplaten, die instortten tijdens de eerste tweehonderd jaar van hogere temperaturen.

De onderzoekers zijn bezorgd dat aanhoudende hoge zee-oppervlaktetemperaturen de Oost-Antarctische ijskap zouden doen smelten, waardoor de zeespiegel wereldwijd nog hoger zou worden.

"De positieve feedback tussen een opwarmende oceaan, het instorten van ijsplaten en het smelten van ijsplaten suggereert dat de West-Antarctica kwetsbaar kan zijn voor een omslagpunt", benadrukte Dr. Zoë Thomas, co-auteur en ARC Discovery Early Career Research Award (DECRA) Fellow bij UNSW.


Professor Chris Turney boort naar ijs in het Patriot Hills-gebied. Afbeelding: AntarcticScience.com

Als het het omslagpunt bereikt, kan slechts een kleine temperatuurstijging leiden tot abrupte ijskapsmelt en een stijging van meerdere meters in de zeespiegel."

Op dit moment suggereert de consensus van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) 2013 dat de wereldwijde zeespiegel de komende eeuw tussen 40 cm en 80 cm zal stijgen, waarbij Antarctica hier slechts ongeveer 5 cm aan bijdraagt.

De onderzoekers vrezen dat de bijdrage van Antarctica veel groter zou kunnen zijn.

"Recente projecties suggereren dat de Antarctische bijdrage tot tien keer hoger kan zijn dan de IPCC-voorspelling, wat zeer zorgwekkend is", zegt professor Christopher Fogwill, co-auteur en directeur van het Institute for Sustainable Futures aan de UK University of Keele.

“Onze studie benadrukt dat de Antarctische ijskap dicht bij een omslagpunt kan liggen, dat ons, eenmaal geslaagd, kan verplichten tot een snelle stijging van de zeespiegel voor de komende millennia. Dit onderstreept de dringende noodzaak om de uitstoot van broeikasgassen die vandaag opwarmen te verminderen en te beheersen. ”

De onderzoekers waarschuwen met name dat dit omslagpunt dichterbij kan zijn dan we denken.

"Het klimaatakkoord van Parijs verbindt zich ertoe de opwarming van de aarde te beperken tot 2 ° C, idealiter 1,5 ° C, deze eeuw", zegt professor Turney.

"Onze bevindingen laten zien dat we niet in de buurt van 2˚C willen komen."

Professor Turney en zijn team hopen het onderzoek uit te breiden om te bevestigen hoe snel de West-Antarctische ijskap reageerde op opwarming en welke gebieden het eerst werden getroffen.

“We hebben maar één locatie getest, dus we weten niet of het de eerste sector van Antarctica was die smolt, of dat het relatief laat smolt. De invloed van deze veranderingen op Antarctica op de rest van de wereld is nog steeds onbekend, omdat de planeet opwarmt in de toekomst ”, zegt hij.

"Het testen van andere locaties geeft ons een beter idee voor de gebieden die we echt moeten controleren als de planeet blijft opwarmen."

https://newsroom.unsw.edu.au/news/scien ... uld-happen