Vlad Krasen
0 
2944
481
Naarmate de niveaus van het broeikasgas kooldioxide stijgen en de aarde opwarmen, zal het ijs van Antarctica kwetsbaarder worden voor cycli op astronomische schaal, met name de kanteling van onze planeet terwijl het rond zijn as draait.
Nieuw onderzoek toont aan dat de ijskappen van Antarctica in meer dan 30 miljoen jaar geschiedenis het sterkst reageerden op de hoek van de aardse kanteling op zijn as wanneer het ijs zich uitstrekt tot in de oceanen, in wisselwerking met stromingen die warm water aan hun randen kunnen laten kabbelen en leiden tot meer smeltend. Het effect van de tilt bereikte een hoogtepunt toen de kooldioxide-niveaus vergelijkbaar waren met wat wetenschappers voorspellen voor de volgende eeuw, als mensen de uitstoot niet onder controle krijgen. [Collapsing Beauty: Image of Antarctica's Larsen Ice Shelf]
Naarmate het kooldioxidegehalte meer dan 400 deeltjes per miljoen overschrijdt, zal het klimaat gevoeliger worden voor de kanteling of helling van de aarde, meldden onderzoekers op 14 januari in het tijdschrift Nature Geoscience.
"Echt kritiek is de hoeveelheid kooldioxide in de atmosfeer", zei co-auteur Stephen Meyers, een paleoklimatoloog aan de Universiteit van Wisconsin, Madison..
Een scenario van hoge kooldioxide en een hoge kantelhoek zou bijzonder verwoestend kunnen zijn voor het kilometers dikke ijs dat Antarctica bedekt.
Het verleden reconstrueren
Gedurende ongeveer 40.000 jaar kantelt de aardas heen en weer "als een schommelstoel", zei Meyers. Momenteel is deze helling ongeveer 23,4 graden, maar het kan slechts 22,1 graden of zelfs 24,5 graden zijn.
De kanteling is van belang voor wanneer en waar zonlicht de aarde bereikt en kan dus het klimaat beïnvloeden.
Om een geschiedenis te reconstrueren van hoe het ijs van Antarctica op deze kanteling heeft gereageerd, gebruikten Meyers en zijn co-auteurs een paar informatiebronnen over het klimaatverleden van de aarde. Een bron was calciumcarbonaat uit de oceaanbodem, achtergelaten door eencellige organismen die benthische foraminiferen worden genoemd. Deze organismen scheiden een calciumcarbonaatomhulsel om zichzelf uit, waardoor ze een wereldwijd, continu verslag van de chemie van de oceanen en de atmosfeer vastleggen..
Sedimentrecords van rond Antarctica vormden een andere bron van klimaatgeschiedenis - een specialiteit van co-auteur en paleoklimatoloog Richard Levy van GNS Science en Victoria University of Wellington in Nieuw-Zeeland. Deze sedimenten, geboord vanaf de oceaanbodem in lange, kolomvormige kernen, bevatten ook een record uit het verleden. Een gletsjer bijvoorbeeld dumpt een kenmerkende mix van modder, zand en grind waar hij zit. Deze kernen geven een zeer gedetailleerd beeld van waar de ijskappen ooit waren, zei Meyers, maar er zijn hiaten in het record..
IJscycli
Met gegevens uit beide bronnen hebben de onderzoekers een geschiedenis van Antarctica samengesteld van 34 miljoen tot 5 miljoen jaar geleden. De eerste grote ijskappen op Antarctica werden 34 miljoen jaar geleden gevormd, zei Levy, en het hele jaar door werd zee-ijs pas 3 miljoen jaar geleden de norm, toen het kooldioxidegehalte onder de 400 delen per miljoen daalde..
Van ongeveer 34 miljoen jaar geleden tot ongeveer 25 miljoen jaar geleden was de kooldioxide zeer hoog (600 tot 800 ppm) en het grootste deel van het ijs van Antarctica was op het land gelegen, niet in contact met de zee. De opkomst en terugtrekking van het ijs op het continent waren op dit moment relatief ongevoelig voor de kanteling van de planeet, ontdekten de onderzoekers. Tussen ongeveer 24,5 miljoen en ongeveer 14 miljoen jaar geleden daalde de atmosferische kooldioxide tot tussen de 400 en 600 ppm. IJskappen drongen vaker de zee in, maar er was niet veel drijvend zee-ijs. Op dat moment werd de planeet behoorlijk gevoelig voor de kanteling van de aardas. [Images of Melt: Earth's Vanishing Ice]
Tussen 13 miljoen en 5 miljoen jaar geleden daalde het kooldioxidegehalte weer tot 200 ppm. Drijvend zee-ijs werd prominenter, vormde in de winter een korst boven de open oceaan en verdunde alleen in de zomer. De gevoeligheid voor de kanteling van de aarde is afgenomen.
Het is niet helemaal duidelijk waarom deze verandering in gevoeligheid voor obliquiteit optreedt, vertelde Levy, maar de reden lijkt te liggen bij het contact tussen het ijs en de oceaan. In tijden van hoge kanteling worden de poolgebieden warm en worden de temperatuurverschillen tussen de evenaar en de polen minder extreem. Dit verandert op zijn beurt de wind- en stromingspatronen - die grotendeels worden aangedreven door dit temperatuurverschil - waardoor uiteindelijk de stroom van warm oceaanwater naar de rand van Antarctica toeneemt..
Wanneer ijs voornamelijk op het land is, raakt deze stroom het ijs niet. Maar wanneer de ijskappen geaard zijn tegen de oceaanbodem, in contact met de stroming, is de stroming van warm water erg belangrijk. Drijvend zee-ijs lijkt een deel van de stroming te blokkeren, waardoor de neiging van de ijskap om te smelten afneemt. Maar als het kooldioxidegehalte zo hoog is dat het drijvende zeeijs smelt, houdt niets die warme stromingen tegen. Dat is wanneer de kanteling van de aarde er het meest toe doet, zoals gebeurde tussen 24,5 miljoen en 14 miljoen jaar geleden.
Deze geschiedenis betekent problemen voor de toekomst van Antarctica. In 2016 sprong het kooldioxidegehalte in de atmosfeer van de aarde permanent boven de 400 ppm. De laatste keer in de geologische geschiedenis van de aarde dat koolstofdioxide zo hoog was, was er het hele jaar door geen zee-ijs op Antarctica, zei Levy. Als de uitstoot doorgaat zoals ze is, zal het zee-ijs haperen, zei Levy, "en zullen we terugspringen naar een wereld die al miljoenen jaren niet heeft bestaan."
"Antarctica's kwetsbare ijskappen op zee zullen het effect voelen van onze huidige relatief hoge helling, en de opwarming van de oceaan aan de randen van Antarctica zal worden versterkt", zei hij..
Maandag (14 januari) meldde een andere groep onderzoekers dat de snelheid van het smelten van Antarctica al zes keer sneller is dan enkele decennia geleden. De onderzoekers ontdekten dat het continent tussen 1979 en 1990 ongeveer 40 gigaton ijs per jaar verloor. Tussen 2009 en 2017 verloor het gemiddeld 252 gigaton ijs per jaar..
De onderzoekers onderzoeken nu de kleine variaties in gevoeligheid voor de kanteling van de aarde die optreden in de drie brede patronen die ze hebben gevonden, maar de belangrijkste boodschap is al duidelijk, zei Levy..
"Antarctisch zee-ijs is duidelijk belangrijk", zei hij. "We moeten doorgaan en manieren vinden om de emissiedoelstellingen te halen."
- Icy Images: Antarctica zal je verbazen in ongelooflijke luchtfoto's
- Instortende schoonheid: afbeelding van het Larsen-ijsplateau van Antarctica
- Afbeeldingen: Antarctic Odyssey - The Majestic Transantarctic Mountains
Oorspronkelijk gepubliceerd op .