Opgeloste puzzels over poolijs

Simulaties onthullen de oorzaak van jaarlijkse schommelingen in de grootte van het ijsoppervlak

De omvang van het Arctische zee-ijs blijft afnemen als gevolg van klimaatverandering - maar het is ook onderhevig aan sterke jaarlijkse schommelingen. © D. Olonscheck
voorlezen

Merkbare variaties: Onderzoekers hebben ontdekt waarom het ijsoppervlak van het Noordpoolgebied van jaar tot jaar sterk varieert. Anders dan eerder gedacht, spelen complexe processen binnen het Noordpoolgebied nauwelijks een rol bij dit fenomeen. De beslissende factor is hoeveel warmte door de atmosfeer naar de Noordpool wordt getransporteerd - en deze hoeveelheid warmte fluctueert soms aanzienlijk, zoals het team in het tijdschrift Nature Geoscience uitlegt.

Klimaatverandering warmt het Noordpoolgebied sneller op dan bijna elke andere regio ter wereld. Met zichtbare gevolgen: de uitbreiding van het ijsoppervlak van de Noordpool krimpt al jaren snel en bereikt nieuwe recordminima. Zelfs nu zijn volledig bevroren gebieden zoals de noordoost- en noordwestpassages ijsvrij en bevaarbaar in de zomer.

"We weten dat het Arctische zee-ijs blijft dalen omdat wij mensen de aarde verwarmen met onze broeikasgasemissies", zegt Dirk Olonscheck van het Max Planck Instituut voor Meteorologie in Hamburg. Eén fenomeen is echter raadselachtig in deze context: ongeacht de langdurige en voortdurende achteruitgang, varieert het gebied van deze belangrijke ijskap aanzienlijk van jaar tot jaar. Waarom is dat

Welke factor is cruciaal?

Volgens eerdere studies zijn een aantal verschillende factoren mogelijk voor de schommelingen. Aan de ene kant kunnen complexe mechanismen in het Noordpoolgebied verantwoordelijk zijn voor de waargenomen effecten, bijvoorbeeld veranderingen in albedo, wolken of oppervlaktewinden worden besproken als mogelijke beïnvloedende factoren. Anderzijds kunnen factoren zoals het atmosferische warmtetransport naar de polen ook een rol spelen.

"Welke bijdrage de individuele factoren leveren aan de schommelingen in zee-ijs is nog niet gekwantificeerd", aldus Olonscheck en zijn collega's. Dit is precies wat de wetenschappers op dit moment hebben gedaan: ze gebruikten Earth-systeemmodellen om complexe processen in de atmosfeer, de oceaan en op het land te simuleren. Ze berekenden het effect van elke potentiële beïnvloeder afzonderlijk. tonen

Belangrijkste oorzaak van warmtetransport

Op deze manier kon het team eindelijk de belangrijkste bestuurder achter de mysterieuze variabiliteit van de ijskap identificeren: "De belangrijkste oorzaak is alleen de schommeling van de hoeveelheid warmte, de atmosfeer Het wordt getransporteerd naar het Noordpoolgebied, waar het rechtstreeks tot ijssmelt leidt, "meldt Olonscheck.

Feedbackeffecten daarentegen in verband met albedo en andere factoren lijken weinig betekenis te hebben voor de jaarlijkse oppervlakteschommelingen. "De andere factoren vormen samen slechts 25 procent van de zee-ijsvariabiliteit", aldus de onderzoekers. Dit betekent dat de recordminima van ijsomvang, die de afgelopen jaren herhaaldelijk zijn waargenomen, het directe antwoord waren op een ongewoon warme sfeer.

Voorspellen blijft moeilijk

Enerzijds onthult deze bevinding dat de schommelingen in het zee-ijsoppervlak gemakkelijker te verklaren zijn dan eerder gedacht, omdat gecompliceerde atmosferische en oceanische processen in het Noordpoolgebied nauwelijks een rol spelen in dit fenomeen. Tegelijkertijd begint het echter aan te tonen dat de omvang van het ijsgebied op de Noordpool moeilijk te voorspellen zal blijven van het ene jaar op het andere.

"Daarvoor moeten we het transport van de atmosfeer naar het Noordpoolgebied kunnen voorspellen. Dit hangt echter af van de zeer chaotische weersomstandigheden, "concludeert Olonscheck. (Nature Geoscience, 2019, doi: 10.1038 / s41561-019-0363-1)

Bron: Max Planck Instituut voor Meteorologie

- Daniel Albat