Klimaat Antarctica verrast onderzoekers

Afgelopen jaar werd een recordhoeveelheid zee-ijs gemeten rond Antarctica. Tegen het einde van het winterseizoen bereikte dat een oppervlakte van ruim 20 miljoen vierkante kilometer. Onderzoekers denken dat dit fenomeen een indirect gevolg is van het afsmelten van landijs omdat dit minder zoute smeltwater gemakkelijker bevriest. beeld Pieter Bliek Pieter Bliek
2

Een van de ooggetuigen van klimaatverandering rond Antarctica is kapitein Jorge Aldegheri. Hij vaart op het schip de Ushuaia en zag in slechts vijftien jaar tijd de kustlijn van het zuidelijkste continent drastisch veranderen.

De kustlijnen zijn niet meer hetzelfde als op de kaarten, weet de kapitein uit ervaring. „Soms zijn hele stukken ijs en gletsjers op de radar honderden meters teruggetrokken.” Aldegheri vaart voor Antarpply Expeditions, een rederij die vanuit Zuid-Argentinië expeditiecruises verzorgt naar het Antarctisch Schiereiland. Sinds 2001 vaart hij van november tot april –wanneer het op het zuidelijk halfrond lente en zomer is– richting de zuidpool.

In de afgelopen decennia zijn ook de windpatronen rond Ant­arctica duidelijk veranderd, zegt Monika Schillat van de expeditieplanning. „Twintig jaar geleden hadden we één storm in de tien dagen. Nu hebben we elke drie tot vijf dagen een storm.” Het gevolg van deze frequenter én heviger stormen is dat de twee dagen durende oversteek van Zuid-Argentinië naar het Antarctisch Schiereiland via de Drake Passage veel meer stuurmanskunst vergt van de kapitein. Schillat: „Soms is de zee zo ruw dat het te riskant is om uit te varen. Dan gaat het schip aan het einde van de Beagle Channel enkele uren voor anker en wachten we tot de storm voorbij is en de golven minder hoog zijn.”

Kapitein Aldegheri erkent dat de windpatronen zijn veranderd. „De laatste vijf jaar duurt het onstuimige seizoen veel langer. Normaal stormt het geregeld in oktober en november, maar tegenwoordig houdt het stormachtige weer aan tot in december, terwijl het dan normaal gesproken mooi weer is bij een kalme zee. Opvallend is dat de maanden maart en april daarentegen, wanneer het in Antarctica herfst is, het langer mooi en rustig blijft dan je zou verwachten”, aldus Aldegheri.

Op de vraag of de veranderende windpatronen een gevolg zijn van klimaatverandering, zegt de kapitein: „Dat durf ik niet te zeggen. Niets is zo veranderlijk als het weer. De mens verwacht dat het weer in een bepaalde maand zus en zo is, maar dat is niet hoe de natuur werkt.”

Ook wil hij niet zomaar stellen dat de temperatuur rond de pool stijgt en er minder zee-ijs drijft. „Het ene jaar is het warmer en het andere jaar zie je meer zee-ijs en grotere ijsbergen dan het voorgaande jaar. In hoeverre deze fluctuaties het gevolg zijn van een eventuele klimaatverandering kan ik niet zeggen.”

Koudste plek ter wereld

Metingen geven wel degelijk aan dat de temperatuur op de Zuidpool stijgt. In West-Antarctica en op het schiereiland is de temperatuur tussen 1958 en 2010 met gemiddeld 1,3 tot 2,2 graden gestegen. Ter vergelijking: het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) van de Verenigde Naties heeft becijferd dat de temperatuur wereldwijd in de afgelopen 130 jaar met gemiddeld 0,9 graden Celsius is gestegen. „Met deze substantiële temperatuurstijging in een betrekkelijk korte periode is West-Antarctica de snelst opwarmende regio op aarde”, zegt prof. David Bromwich, verbonden aan het Polar Research Center van de Ohio State University in Amerika. „Ondanks het feit dat Antarctica de koudste plek ter wereld is en het zelfs in de zomer dik onder het vriespunt blijft, heeft een dergelijke temperatuurstijging toch grote invloed op de ijskap”, waarschuwt hij. Satellietbeelden laten duidelijk zien dat het kustijs de laatste jaren afneemt en de gletsjers steeds verder afkalven.

Dat West-Antarctica het snelst opwarmt, zou ermee te maken hebben dat dit voor een groot deel onder zeeniveau ligt, terwijl Oost-Antarctica boven zeeniveau ligt. De drijvende ijsvelden zouden door het warmer wordende zeewater van onderaf wegsmelten en zo steeds dunner worden, zo is de gedachte.

Het gevolg hiervan kan zijn dat de achterliggende gletsjers en de hoger gelegen ijskap –die normaal gesproken door permanent drijvende ijsvelden voor de kust worden afgeremd– sneller gaan stromen en meer ijs verliezen.

De onderzoeker maakt zich zorgen om de gestaag slinkende gletsjers in West-Antarctica. Tussen 1996 en 2008 slonken ze met zo’n 1,5 kilometer per jaar. „Er is geen stabiliserend mechanisme om dit smeltproces te stoppen. Hierdoor wordt de gehele Antarctische ijskap op den duur instabiel.”

Bromwich geeft nog een tweede verklaring voor de snelle opwarming van West-Antarctica en het Antarctisch Schiereiland, vergeleken met andere delen van het continent. „De opwarming van dit deel sinds begin jaren 50 is direct gerelateerd aan de circulatie van warme lucht in de atmosfeer. Die warme lucht stroomt over de oceaan richting de ijskap van Antarctica. Door deze veranderingen in de luchtstromen ruim zestig jaar geleden, ligt er vaker een gebied met hoge luchtdruk rond West-Antarctica. De atmosfeer in deze regio wordt ook sterk beïnvloed door de temperatuur van het zeewater voor de kust van Zuid-Amerika en de variaties daarin tijdens El Niño en La Niña.”

De onderzoeker verwacht dat de atmosfeer boven West-Antarctica in de komende jaren verder zal opwarmen. „Het ijs zal hierdoor nóg sneller smelten, wat de Antarctische ijskap verder destabiliseert.”

Als hoofdschuldige van de veranderende patronen in Antarctica ziet Bromwich toch de toegenomen uitstoot van broeikasgassen in de atmosfeer sinds de industriële revolutie.

Een van de passagiers aan boord van de Ushuaia, de Pool Grzegorz Wierzbicki, weet dat de gletsjers ook slinken op Zuidelijke Shetlandeilanden, die ongeveer 120 kilometer ten noorden van het Antarctisch Schiereiland liggen. De geograaf deed er in 2008-2009 veldonderzoek als deelnemer van een Poolse expeditie. De ploeg constateerde dat de gletsjertongen van het Warszawa Icefield op King George Island in dat ene jaar zo’n 20 meter in lengte afnamen en dat de dikte van de ijskap met 1,5 meter slonk. „Zelfs gedurende de winter krimpen sommige gletsjers op de Shetlandeilanden”, aldus Wierzbicki.

Als belangrijkste oorzaak noemt de geograaf de warmer wordende zomers en de steeds vaker voorkomende milde winters op de archipel, waarbij de temperatuur tijdens stormen uit het noordwesten hartje winters zelfs enkele graden boven het vriespunt kan uitkomen.

Satellietmetingen

Afgelopen jaar werd er –geheel tegen de verwachting in– een recordhoeveelheid zee-ijs gemeten rond Noord- en Oost-Antarctica. Tegen het einde van het winterseizoen was het totale ijsoppervlak rond de Zuidpool ruim 20 miljoen vierkante kilometer.

Sinds eind jaren zeventig wordt de hoeveelheid ijs in de gaten gehouden met aardobservatiesatellieten. Sinds 2012 neemt de hoeveelheid zee-ijs in de Antarctische winter sterk toe, een waarneming die niet past in het plaatje van een opwarmende aarde.

Een groep Nederlandse onderzoekers van het KNMI denkt dat dit fenomeen een indirect gevolg is van de opwarming van de oceaan en de afname van het landijs. Warmer zeewater op honderden meters diepte doet de drijvende ijsplaten en gletsjers die in zee uitmonden sneller smelten en afkalven. Dit zoete smeltwater is lichter dan het zoute oceaanwater en vormt een tientallen meters dikke laag die ’s winters sterker afkoelt, met meer zee-ijs als gevolg.

Waarom een dergelijk fenomeen zich niet in het Noordpoolgebied voordoet? De Arctische wateren staan in verbinding met de Grote en de Atlantische Oceaan waardoor het water sneller op temperatuur is, stelt meteoroloog Jan Visser. „Antarctica wisselt qua oppervlaktewater veel minder uit. Ook is het er veel kouder dan in het Noordpoolgebied. Temperaturen onder de -45 graden komen op de Noordpool nauwelijks voor, terwijl het op de Zuidpool 60 tot 70 graden kan vriezen. Desalniettemin smelt er nu aan de randen van Antarctica ook landijs en het veel minder zoute smeltwater dat daarbij vrijkomt, bevriest gemakkelijker, zo is de theorie.”

Verschuivingen

Waar verschillende wetenschappers zich zorgen over maken, zijn de gevolgen van de toename van het zee-ijs voor pinguïns. Sommigen denken dat hele populaties met uitsterven worden bedreigd omdat de dieren zo moeilijker bij open water kunnen komen om vis en krill te vangen. „Je ziet de laatste jaren dat adéliepinguïns meer zuidwaarts trekken, omdat ze een soort krill eten die van koud water houdt”, weet Monika Schillat van Antarpply Expeditions. Expeditieleider Augustine Ullmann vult aan: „Daar waar de adéliepinguïn verdwijnt, zie je ezelspinguïns verschijnen.” Ullmann vindt het lastig om te zeggen of deze verschuivingen het gevolg zijn van klimaatverandering, „maar in de jaren dat ik op Antarctica kom, zie ik duidelijk veranderingen in de habitat van de pinguïns.”

Ezelpinguïns eten, in tegenstelling tot adéliepinguins, alles en profiteren ervan als andere soorten hun heil elders zoeken. Schillat: „De ezelpinguïn is daarom de winnaar van klimaatverandering.”

Dit is het laatste deel van een drieluik over klimaatverandering in de poolstreken.

www.antarpply.com


„Het ecosysteem in het Antarctisch gebied is zeer gevoelig”

De hoeveelheid zee-ijs mag dan met name voor de kust van Noord- en Oost-Antarctica toenemen, de wateren rond het Ant­arctisch Schiereiland warmen in recordtempo op. In de zomer van 2013 hebben Nederlandse onderzoekers in de Margueritebaai, aan de westkust van het schiereiland, de hoogste zeewatertemperatuur in vijftien jaar tijd gemeten. „Op de monsterdiepte van 15 meter was de zeewatertemperatuur +1,0 graad Celsius, terwijl het er in de zomer -1,5 graad kan zijn,” zegt Corina Brussaard. Ze is als marien bioloog verbonden aan het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) en hoogleraar virale ecologie aan de Universiteit van Amsterdam.

„Het ecosysteem in het Antarctisch gebied is zeer gevoelig”, legt Brussaard uit. „Kleine fluctuaties in de temperatuur kunnen grote gevolgen hebben voor de algengroei en daarmee voor de relatief korte voedselketen. Eenoogkreeftjes (copepoda) en krill eten algen. Zij vormen voedsel voor vissen, die op hun beurt weer worden gegeten door robben, zeehonden, pinguïns en walvissen.” Een Britse collega van Brussaard doet bijvoorbeeld onderzoek naar virussen die algen doden. „We willen graag weten hoe het opwarmende zeewater de productie van virussen beïnvloedt en welk effect dat heeft op de voedselketen”, aldus Brussaard. „Wanneer er door de virussen meer algen doodgaan, is er minder voedsel voor het krill. Minder krill betekent minder pinguïns of kleinere walvissen.”

De onderzoekster stelt dat verder wetenschappelijk onderzoek van groot belang is om te kunnen bepalen welke invloed klimaatverandering heeft op dit proces. „Want wat er in Antarctica gebeurt kunnen we indirect vertalen naar onze eigen wateren.”