De West-Antarctische ijskap heeft miljoenen jaren geleden een grotere bijdrage geleverd aan de zeespiegelstijging dan gedacht; een belangrijk inzicht dat helpt de toekomst nauwkeuriger te voorspellen.

Op dit moment horen we het overal op ons heen: gletsjers op Antarctica trekken zich terug, ijsplaten worden dunner en zee-ijs smelt. Het gevolg is dat de zeespiegel in de komende eeuw fors zal gaan stijgen. Maar dat is niet voor het eerst. Dat gebeurde miljoenen jaren geleden, tijdens het Mioceen, ook al. In een nieuwe studie hebben onderzoekers de gebeurtenissen tijdens dit tijdperk nog eens goed onder de loep genomen. Want wat kunnen we hier precies van leren?

Mioceen
Het vroege Mioceen – een tijdsperiode van zo’n 18 tot 16 miljoen jaar geleden – wordt gekenmerkt door zowel warme als koude periodes. Tijdens deze warmere periodes steeg het zeeniveau tot wel 60 meter. Volgens onderzoeker Francesca Sangiorgi van Universiteit Utrecht is het heel belangrijk om deze warme periodes tijdens het Mioceen nauwgezet te bestuderen. “De omstandigheden destijds lijken sterk op de situatie zoals die tegen het einde van deze eeuw zal zijn,” legt ze in gesprek met Scientias.nl uit. “Denk bijvoorbeeld aan vergelijkbare CO2-concentraties en mondiale temperaturen.”

Zeespiegelstijging
Hoewel we dus weten dat de zeespiegel destijds tot wel 60 meter steeg, waren de relatieve bijdragen van de grotere Oost-Antarctische ijskap (EAIS) en de kleinere West-Antarctische ijskap (WAIS) aan deze vroegere zeespiegelstijging tot nu toe onzeker. “Velen veronderstelden dat de WAIS tijdens het vroege Mioceen relatief klein was, ook tijdens de koude periodes,” aldus Sangiorgi. De rigoureuze zeespiegelstijging zou in dat geval voornamelijk te wijten zijn aan het wegkwijnen van de grotere EAIS. Maar terwijl geologische gegevens grote zeespiegelstijgingen laten zien, suggereren ijskapmodellen dat delen van de EAIS – zelfs tijdens de warmste periodes van het Mioceen – fier overeind bleven staan.

Studie
In een nieuwe studie besloten onderzoekers het reilen en zeilen van de Antarctische ijskappen tijdens het vroege Mioceen in kaart te brengen. Het onderzoeksteam boorde in sedimenten in de Rosszee, om op die manier lagen te vinden die overeenkomen met de koudste en warmste periodes. Het leidt tot een verrassende ontdekking. “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,” stelt Sangiorgi.

Groter oppervlak
Het betekent dat de West-Antarctische ijskap tijdens koude periodes in het vroege Mioceen een groter oppervlak besloeg. En dus speelde de WAIS tijdens de warme periodes waarschijnlijk een grotere rol bij zeespiegelstijging dan verwacht. 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 te vinden was dan tegenwoordig. Dit blijkt uit de grote hoeveelheid geërodeerd materiaal dat werd teruggevonden in de boorkern. “Er bestond meer land – en dus meer ijs – boven water,” vat Sangiorgi samen.

Toekomst
Volgens de onderzoeker helpt dit nieuwe inzicht niet alleen om het verleden te doorgronden, maar ook om de toekomst van de Antarctische ijskappen beter te voorspellen. “Hoe meer we weten over hoe de ijskappen reageerden in warme klimaten uit het verleden, hoe beter we de toekomst in kaart kunnen brengen,” legt ze uit. “We weten dat de Antarctische ijskappen aan het smelten zijn. Die smelt neemt nog steeds toe, met als gevolg dat de zeespiegel stijgt. Om echter de toekomst goed te voorspellen, hebben we veel gegevens nodig. Daarom hebben we nu bestudeerd hoe de ijskappen zich in het verleden tijdens lange warme én koude periodes gedroegen. Op die manier kunnen we beter begrijpen hoe ze in het verleden reageerden. En daaruit kunnen we weer opmaken hoe ze mogelijk ook in de toekomst zullen reageren. Hoewel de geschiedenis zich natuurlijk nooit op precies dezelfde manier herhaalt, geeft het ons in ieder geval wel een globaal beeld.”

West-Antarctica
Wat we van het verleden kunnen leren? Op dit moment kampt met name West-Antarctica met wegkwijnend ijs. En dat heeft er voornamelijk mee te maken dat – in tegenstelling tot de situatie tijdens het Mioceen – nu grote delen van de ijskap ónder de zeespiegel liggen. Hierdoor is de gevoeligheid voor veranderende oceaanomstandigheden van de West-Antarctische ijskap groter. “De geografie is dus nu simpelweg anders,” vertelt Sangiorgi. “Het grootste deel van de ijskap ligt nu onder water, waar het direct in contact staat me de ‘warme’ oceaan. Hierdoor smelt het sneller.” De studie naar het diepe verleden van de West-Antarctische ijskap toont dus ook de kwetsbaarheid voor opwarming aan.

Zeespiegelstijging
Als we niet oppassen, kan die kwetsbaarheid voor opwarming zich vertalen naar wederom een rigoureuze zeespiegelstijging. “Als de gehele WAIS smelt, kan dit leiden tot een zeespiegelstijging van wel drie of vier meter,” zegt Sangiorgi. “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.”


Volgens de onderzoeker kunnen we dan ook niet langer wachten .”We moeten de opwarming ‘beperkt’ houden,” onderstreept ze. “En dat betekent dat onze emissies tegen 2030 gehalveerd moeten zijn. Tegelijkertijd zullen we meer onderzoek moeten doen naar de WAIS. We weten nu nog vrij weinig. En dat terwijl we zoveel mogelijk data nodig hebben om het verleden goed te reconstrueren. Als we vervolgens het verleden beter kunnen modelleren, kunnen we ook betere voorspellingen doen van de toekomst.”