Hoe snel de Antarctische ijskap smelt, hangt voornamelijk af van de temperatuurstijging van de oceaan rondom Antarctica. Met behulp van een nieuwe klimaatmodelsimulatie met een hogere resolutie ontdekten wetenschappers van de Universiteit Utrecht dat de oceaantemperatuur veel langzamer stijgt dan voorspeld door de huidige simulaties. De nieuwe berekeningen leiden tot een verwachte zeespiegelstijging over 100 jaar die ongeveer een kwart minder is dan verwacht op basis van de huidige simulaties. De onderzoekers publiceren hun resultaten op 9 april in Science Advances.
Schattingen van de toekomstige zeespiegelstijging zijn gebaseerd op een grote collectie klimaatmodelsimulaties. De output van deze simulaties helpt om toekomstige klimaatverandering en de effecten ervan op de zeespiegel te begrijpen. Klimaatonderzoekers proberen deze modellen voortdurend te verbeteren, bijvoorbeeld door een veel hogere ruimtelijke resolutie te gebruiken die rekening houdt met meer details. “Met hoge-resolutiesimulaties kunnen we veel nauwkeuriger de oceaancirculatie bepalen”, aldus prof. Henk Dijkstra. Samen met zijn promovendus René van Westen bestudeert hij al een aantal jaren oceaanstromingen met hoge-resolutie klimaatmodelsimulaties.
In het nieuwe hoge-resolutie model worden ook oceaanwervels meegenomen. Een oceaanwervel is een grote (10 tot 200 km) ronddraaiende, turbulente stroming in de oceaancirculatie die bijdraagt aan het transport van warmte en zout in de oceaan. Het representeren van oceaanwervels in de modelsimulatie leidt tot een realistischere weergave van de watertemperaturen rond Antarctica, wat essentieel is voor het bepalen van het massaverlies van de Antarctische ijskap.
“De Antarctische ijskap is omgeven door ijsplaten die het landijs tegenhouden, zodat het landijs niet in zee glijdt,” legt Van Westen uit. “Met hogere watertemperaturen rond Antarctica smelten deze ijsplaten harder, waardoor meer landijs in zee terechtkomt, wat leidt tot meer zeespiegelstijging.”
De tot nu toe gebruikte klimaatmodelsimulaties, waarin oceaanwervels niet voorkomen, voorspellen dat de watertemperaturen rond Antarctica toenemen onder invloed van klimaatverandering. In de nieuwe hoge-resolutiesimulatie is dat heel anders: sommige gebieden in de buurt van Antarctica koelen zelfs af onder klimaatverandering. “Deze gebieden lijken beter bestand te zijn tegen klimaatverandering”, zegt Van Westen. Dijkstra vult aan: “Je ziet een heel andere temperatuurrespons door de effecten van oceaanwervels.”
Het nieuwe hoge-resolutiemodel voorspelt een kleiner massaverlies als gevolg van het smelten van de ijskappen: slechts een derde van wat de huidige modellen voorspellen. De verwachte wereldwijde zeespiegelstijging over 100 jaar is daardoor 25% lager dan in de huidige modellen, aldus Van Westen. “Hoewel de zeespiegel zal blijven stijgen, is dit goed nieuws voor laaggelegen gebieden. In onze simulatie zie je dat oceaanwervels een cruciale rol spelen in de zeespiegelprojecties. Daaruit blijkt dat deze kleinschalige oceaanverschijnselen een wereldwijd effect kunnen hebben.”
Het berekenen van deze hoge-resolutie modelsimulatie kostte ongeveer een jaar rekentijd op de nationale supercomputer bij SURFsara in Amsterdam. Dijkstra: “Deze hoge-resolutiemodellen vergen een enorme hoeveelheid rekenkracht, maar ze zijn ontzettend waardevol, omdat ze laten zien dat we ook natuurkundige processen op een kleinere schaal mee moeten nemen bij het bestuderen van klimaatverandering.”
Het onderzoek is beschikbaar via de website van de UU
