Frisse kijk op zeespiegelstijging

Een team van onderzoekers van Universiteit Utrecht doet onderzoek aan de stijging van de zeespiegel. beeld Universiteit Utrecht, Erwin Lambert
3

Het is geen nieuws dat de zeespiegel door klimaatverandering steeds sneller stijgt. Maar volgens zeespiegeldeskundige Erwin Lambert van de Universiteit Utrecht moeten we niet zozeer kijken naar het gemiddelde aantal centimeters, „maar naar de toenemende frequenties van extreem hoog water. Die zeggen veel meer over wat we kunnen verwachten.”

De kans op zeldzaam hoge waterstanden is nu drie keer zo groot als in 1850. De kans op een watersnood zoals in 1953 is daardoor aanzienlijk toegenomen. Lambert: „Dit is wel eventjes een andere manier van kijken naar zeespiegelstijging.”

Sinds de eerste metingen rond 1850 is de zeespiegel met een slordige 20 centimeter gestegen. „Aan het begin van de meetreeks was de stijging een halve tot een millimeter per jaar. Dat is nu gestegen naar 3 millimeter”, aldus de wetenschapper van het Instituut voor Marien en Atmosferisch Onderzoek aan de Universiteit Utrecht.

Die versnelling zet door. Daardoor bedraagt de zeespiegelstijging jaarlijks 0,08 millimeter extra. „Als we CO2 blijven uitstoten zoals we nu doen, stijgt het water straks geen 3, maar 4 millimeter per jaar. En aan het einde van de eeuw een centimeter”, rekent Lambert voor.

Schattingen in de media, politiek en wetenschap over hoeveel de zeespiegel aan het einde van de eeuw zal zijn gestegen, lopen uiteen van 35 centimeter tot 1,8 meter. Lambert: „Die grote spreiding komt doordat wetenschappers niet alle processen volledig begrijpen en doordat we niet weten hoeveel broeikasgassen er in de toekomst worden uitgestoten. De meest waarschijnlijke schattingen van een zeespiegelstijging tot het eind van de eeuw liggen tussen de 75 centimeter en de 1 meter.”

Een graad

Als gevolg van de opwarming is de gemiddelde luchttemperatuur op aarde met een graad gestegen. De opwarming van de oceanen bedraagt slechts twee tiende graad. „Omdat de zee een hogere warmtecapaciteit heeft is het water moeilijker op te warmen”, legt Lambert uit.

De opwarming is het sterkst in de bovenste 700 meter. „Maar door de circulatie in de oceanen zakt het opgewarmde water momenteel naar plekken op 2000 meter diepte.”

Een van de eerste serieuze signalen van oceaanopwarming vormde het smelten van het zee-ijs op de Noordpool. „Het oppervlak van het noordelijke zee-ijs in de zomer is in de laatste veertig jaar met 40 procent afgenomen.” Dat komt volgens de wetenschapper door de gevoeligheid van drijvend ijs voor opwarming, plus het feit dat de opwarming aan de polen sneller gaat dan op lage breedte. De afname qua volume is nog sterker dan de smelt qua oppervlakte. De dikte van het zee-ijs bedraagt momenteel 1 tot maximaal 5 meter. „Dat is veel dunner dan voorheen.”

IJskappen

Smeltend zee-ijs in het Noordpoolgebied leidt echter niet tot zeespiegelstijging. „Smeltende ijskappen op land wel”, stelt Lambert. Die 20 centimeter toename is voor 80 procent veroorzaakt door het smelten van gletsjers en het uitzetten van zeewater tijdens het opwarmen. „Gletsjers in onder andere Noord-Canada, de Himalaya en in Patagonië in Zuid-Amerika zijn voor 40 procent verantwoordelijk.”

Het aandeel van deze smeltende gletsjers is echter afgenomen. Smeltende ijskappen op Groenland en Antarctica veroorzaken in de toekomst meer dan de helft van de versnelling van de zeespiegelstijging, verwacht de wetenschapper. „De grote ijskappen op land hebben er 150 jaar over gedaan om op de opwarming te reageren. Het drijvende zee-ijs en de kleine gletsjers reageerden echter direct.”

Gelijk verdeeld

In theorie ligt er nog voldoende ijs om de zeespiegel 65 meter te laten stijgen. Wanneer het 3 kilometer dikke ijspakket op Groenland smelt, stijgt het waterpeil met 7 meter. Antarctica houdt maar liefst 58 meter vast. De overige gletsjers zouden het peil met nog eens 40 centimeter kunnen laten stijgen.

De grote vraag is of al het smeltwater gelijk over de aardbol verdeeld wordt. Het antwoord daarop luidt: nee. Lambert: „Grote ijskappen trekken watermassa’s aan. Net zoals de maan dat doet. Hierdoor is de zeespiegel hier hoger dan je zou verwachten. Wanneer Groenland helemaal smelt, kun je rond Groenland juist een daling verwachting.”

Lambert noemt Nederland als voorbeeld: „Wanneer een deel van Groenland smelt en de zeespiegel een meter stijgt, levert dat bij ons slechts 15 centimeter zeespiegelstijging op. Wanneer op Antarctica dezelfde hoeveelheid ijs smelt, stijgt het niveau hier met 1,25 meter.” Hoe dichter je bij de smeltende ijskap ligt, des te minder je last van de stijging hebt. Tropische eilanden zoals de Maldiven, die ver van Groenland en Antarctica afliggen, krijgen juist de volle laag.

Bodemdaling

Door het verdwijnen van de ijsbedekking na de laatste ijstijd veert de bodem rond Stockholm en Spitsbergen heel langzaam op. Op andere plekken daalt de bodem daarentegen. Dat heeft echter niets te maken met het smelten van de ijskappen of de zeespiegelstijging, maar met het oppompen van grondwater en aardgas.

Als voorbeeld noemt Lambert Tokio in de jaren zeventig: „Toen de Japanners stopten met het oppompen van grondwater stopten de verzakkingen binnen tien jaar.”

Ook Nederland zal alternatieven voor waterbronnen moeten vinden. „In ons land daalt de bodem sneller dan dat de zeespiegel stijgt.” De wetenschapper is van mening dat we ons op korte termijn meer zorgen moeten maken om de daling dan om de stijging. „Bodemdaling is het gevolg van menselijk handelen; zeespiegelstijging komt door klimaatverandering. Op lange termijn moeten we daarom iets doen aan zeespiegelstijging en op de korte termijn iets aan bodemdaling.”

Eb en vloed

De zeespiegel is eigenlijk een gemiddelde waarde waarbij factoren zoals eb en vloed en hoge waterstanden als gevolg van stormen zijn uitgemiddeld. „Dat gemiddelde is niet zo interessant. We willen juist die extreem hoge waterstanden begrijpen. Hoe hangen deze samen met de gemiddelde zeespiegel, die langzaam stijgt?” vraagt Lambert zich af.

Uit meetreeksen met daarin getijden en stormen maken zeespiegeldeskundigen schattingen over hoe vaak hoge waterstanden voorbijkomen. Dit heet ”terugkeerperiode”.

Een betrouwbaar meetpunt is Hoek van Holland. Hier zijn de waterhoogten in meters gemeten over een periode van veertig jaar. De vraag is wat die 20 centimeter zeespiegelstijging tot nu toe met de extremen heeft gedaan. „De hele grafiek verschuift daardoor 20 centimeter. Dat lijkt een klein verschil, maar het laat wel zien dat zeldzame waterhoogten die voorheen eens in de tien jaar voorkwamen, nu drie keer zo vaak gaan voorkomen”, voorspelt Lambert.

Ondenkbaar

Wat er op tropische eilanden zoals de Maldiven gaat gebeuren, is een heel ander verhaal. „Omdat het verschil tussen eb en vloed daar veel kleiner is en er ook minder stormen voorkomen, is de variatie boven de gemiddelde zeespiegel ook veel minder. Door het kleinere verschil in getijden vlakken de extremen af”, verklaart Lambert. „Als je daar die 20 centimeter stijging bovenop doet, krijg je elk jaar extremen die voorheen ondenkbaar waren.”

Voor tropische eilanden heeft die 20 centimeter nu al grote gevolgen. „Het zijn de kanaries in de kolenmijn. Tegenwoordig hebben ze daar jaarlijks natte voeten. Met een nog verdere stijging wordt dat straks een maandelijks fenomeen”, waarschuwt de zeespiegeldeskundige.

Voor de tropische eilanden van Caraïbisch Nederland geldt hetzelfde. Die merken nu al heel sterk de effecten van zeespiegelstijging. Lambert: „Wat hier gebeurt is een signaal van wat wij later in Nederland kunnen verwachten.”

----

Scenario’s doorgerekend

Als de zeespiegel hoger komt, neemt ook het getij toe, evenals de extremen tijdens stormen. „Omdat er nog zo veel zaken onzeker zijn, zijn onze schattingen mogelijk conservatief”, stelt zeespiegeldeskundige Erwin Lambert van de Universiteit Utrecht.

Op basis van vier scenario’s wordt met behulp van klimaatmodellen een toekomstige zeespiegelstijging berekend. In het meest pessimistische scenario gaat economische groei gepaard met een sterke toename van CO2-uitstoot. In het meest optimistische scenario daalt de CO2-concentratie in de atmosfeer na 2050.

Voor elk van die scenario’s worden een beste schatting en een bandbreedte bepaald. „Het kan dus nog alle kanten op”, aldus de zeespiegeldeskundige. „In het meest optimistische scenario aan het eind van de eeuw komt een extreem hoge waterstand zoals tijdens de watersnood in 1953 niet eens in de 3000 jaar voor, maar eens in de 130 jaar. In het pessimistische scenario is dat eens in de tien jaar. De toekomstige uitstoot door de mens bepaalt dus nog steeds in grote mate de toekomstige zeespiegelstijging.”