Factsheet Klimaatverandering in het Arctisch gebied Het Arctisch gebied
Klimaatverandering in het Arctisch gebied
Het Arctisch gebied (ook Noordpoolgebied genoemd) is voor een groot deel bevroren oceaan, omgeven door land. Het gebied meet 33,5 miljoen km 2 en is daarmee meer dan 800 keer zo groot als Nederland. Het strekt zich uit over de noordelijke gedeelten van Noorwegen, Zweden, Finland, Groenland, IJsland, Canada, Rusland en de VS. Het Arctisch gebied is de grootste aaneengesloten wildernis van het noordelijke halfrond en een van de minst bewoonde gebieden op aarde. Het is de wereld van de ijsbeer, zeehond en walrus, de kariboe en poolvos, de beluga walvis en narwal, zeearend en sneeuwuil. Naast vele diersoorten leeft in het Arctisch gebied een groot aantal inheemse volken met eigen culturen, zoals de Inuit (Eskimo’s) en de Samen (Lappen). Temperatuurstijging De gemiddelde temperatuur in het Arctisch gebied is gedurende de afgelopen decennia bijna twee maal zo hard gestegen als in de rest van de wereld. Temperaturen stegen van 1900 tot ongeveer halverwege de jaren veertig, namen af tot halverwege de jaren zestig en stegen vervolgens weer met 0,4 ºC per decennium. Maar liefst vier maal hoger dan het gemiddelde voor de 20ste eeuw. Een verdere versnelling in temperatuurstijging is voorspeld voor de 21 ste eeuw, gepaard gaande met toenemende concentraties van broeikasgassen in onze atmosfeer. Waarnemingen van dunner wordende gletsjers, terugtrekkende gletsjers en zee-ijs en vermindering van seizoensgebonden sneeuwbedekking, leveren aanvullende bewijzen voor een opwarmend Noordpoolgebied. Toename neerslag De afgelopen 100 jaar is de gemiddelde neerslag in de Arctic met ongeveer 8% gestegen. Er blijven echter onzekerheden bestaan in de meting van sneeuwval en daarnaast is de mate van verandering per gebied verschillend. Bijvoorbeeld de neerslag in Svalbard is toegenomen met ongeveer 25% in de laatste 80 jaar. Regionale verschillen Het patroon van zowel waargenomen als voorspelde klimaatverandering is in de verschillende regio’s van het Noordpoolgebied niet gelijk. Hoewel in vele delen van het Arctisch gebied in de afgelopen decennia temperatuurstijging is waargenomen, is de temperatuur in West-Canada en Alaska toegenomen met maar liefst 3-4 ºC in de laatste 50 jaar. En in tegenstelling tot de opwarmende trend zijn delen van het Oost-Canadese Noordpoolgebied, zuidelijk Groenland en de Labrador Zee licht gedaald.
1
Snellere opwarming door afname ijsreflectie Het Arctisch gebied is door verschillende factoren sneller opgewarmd dan lagere breedtegraden op aarde. Een belangrijke factor is de zogenaamde ijsreflectie. Als gletsjers, zee-ijs en sneeuw afnemen, komen er donkerder en minder reflecterende oceaan- en landoppervlaktes voor in de plaats die meer energie van de zon opnemen. Hierdoor wordt het aardoppervlak sneller opgewarmd, waardoor het ijs weer sneller smelt. Bovendien is de atmosferische laag die verwarmd moet worden dunner dan op lagere breedtes. Voorspelde gevolgen van klimaatverandering Voorspellingen van klimaatverandering zijn gebaseerd op mondiale klimaatmodelsimulaties. Deze simulaties maken veronderstellingen over de toekomstige uitstoot van broeikasgas en berekenen reacties van het klimaatsysteem hierop. Zo wordt voorspeld dat het Arctisch gebied op het land tussen de 3 en 5 ºC zal opwarmen en de oceanen tussen de 4 en 7 ºC gedurende de komende honderd jaar. Wintertemperaturen zullen met meerdere graden toenemen ten opzichte van de gemiddelde jaarlijkse temperatuur. Tenslotte kunnen klimaatveranderingen zelfs nog ernstiger worden als belangrijke drempels worden overschreden. Maar dergelijke abrupte verschuivingen zijn moeilijk te voorspellen omdat hiervoor een zeer gedetailleerde specificatie van de samenhangende processen binnen de lucht-zee wisselwerking nodig is. Bijvoorbeeld snelle veranderingen in de circulatie van de Noord-Atlantische Oceaan die werden waargenomen in het geologische rapport van circa 10.000 jaar geleden veroorzaakten een afkoeling van ongeveer 5 ºC in een paar jaar, die een paar honderd jaar voortduurde. Vermindering van zee-ijs en van de hoeveelheid dicht en zout water dat op diepte zuidwaarts stroomt, kan in de toekomst instabiliteit in de Warme Golfstroom veroorzaken. Het resultaat zou een abrupte afkoeling in Noordwest-Europa kunnen zijn, die weer tegengesteld is aan de voorspelde algemene trends en die voor het Noordpoolgebied. Modellen zijn echter nog niet in staat om de waarschijnlijkheid en mogelijke timing van een dergelijke verschuiving vast te leggen. Automatisch weerstation aan de kust van een fjord bij Spitsbergen.
Optisch effect (halo), bij helder weer en opwaaiende sneeuw in de lucht te zien. Waargenomen in Resolute Bay in de Canadese Arctische eilanden.
2
Gevolgen op zee: veranderend Arctisch zee-ijs
Zee-ijs ontstaat door bevriezing van het zeeoppervlak. Het is over het algemeen niet meer dan een paar meter dik en beslaat ongeveer 15 miljoen km 2 van de Arctische zeeën gedurende de winter. Zee-ijs in het Noordpoolgebied heeft verschillende functies. Het reguleert de uitwisseling van warmte en vocht in de atmosfeer en zorgt voor reflectie van het zonlicht. Daarnaast komt er bij bevriezing van zeewater zout vrij, dat het zoutgehalte en de circulatie van de oceaan beïnvloedt. Omdat zee-ijs, in tegenstelling tot gletsjers en ijsplaten, drijft als het wordt gevormd, heeft het geen effect op het mondiale zeeniveau als het smelt. Meting van zee-ijs De verspreiding van zee-ijs door het Arctisch gebied wordt sinds de jaren zeventig gecontroleerd. Doorgaans worden twee waarden gemeten: ice extent – de ijsomvang, ofwel ijsbedekte wateren met een minimale concentratie zee-ijs van 15% - en ice area – de ijsoppervlakte, deze geeft het werkelijke gebied weer dat door zee-ijs wordt bedekt en is meestal een kleinere hoeveelheid. De dikte van zee-ijs is moeilijker te meten en de gegevens worden ontleend aan incidentele sonardata van onderzeeërs en in zee vastgelegde sonars. Uiteindelijk moet een nieuwe generatie satellieten meer routinematig gegevens over de dikte van het zee-ijs opleveren. Afname van het zee-ijs De ijsomvang en ijsoppervlakte van Arctisch zee-ijs aan het eind van de zomer is sinds de jaren zeventig afgenomen met ongeveer 9%, dus ongeveer 1,5% per decennium. Dit staat voor een gemiddelde afname van ongeveer 1,5 miljoen km 2 sinds 1978. In 2002 en opnieuw in 2005 bereikte het nieuwe diepterecords. Tot de afgelopen twee jaar werd deze grote verandering niet waargenomen. Recent onderzoek heeft echter aangetoond dat de winters van 2005 en 2006 een ongewoon lage ijsbedekking in februari/maart laten zien. Dit is ongeveer 800,000 km 2 minder dan het gemiddelde van 1979 tot 2005. De gemiddelde dikte van zee-ijs lijkt ook te zijn afgenomen, met ongeveer 1,3 meter ofwel 40% in de laatste 30 tot 40 jaar. Waarnemingen betreffende de dikte van zee-ijs zijn echter beperkt en zijn daarom minder representatief dan die voor de omvang en oppervlakte van zee-ijs.
Dunner ijs kan wijzen op een langere periode dat ijs smelt. Deze periode is recent toegenomen met ongeveer 15 dagen per decennium. Afname van het winterijs kan wijzen op een warmere oceaan, omdat de wintertemperaturen in het Arctisch gebied over het algemeen te koud zijn om het ijs te laten smelten. Invloed op de oceaanstroming Daarnaast ontstaat, door de vorming van zee-ijs in het Arctisch gebied, water dat zowel erg koud is als een hoog zoutgehalte heeft doordat zout wordt afgestoten tijdens de bevriezing. Dit water heeft een hoge dichtheid 3
en zinkt naar de bodem van de oceaan en stroomt op diepte zuidwaarts. Het relatief warme water in de bovenste 1.000 meter van de NoordAtlantische Oceaan stroomt noordwaarts als compenserende stroming. Het relatief warme water maakt, samen met atmosferische depressies met relatief warme lucht, Noordwest-Europa en Svalbard bijvoorbeeld tot de warmste gebieden op dezelfde breedte. Veranderingen in de hoeveelheid zee-ijs, zal de productie van dit dichte bodemwater en mogelijk het klimaat van een groot deel van de Noord-Atlantische regio beïnvloeden.
Zee-ijs uit de kust van Baffin Island, in het Canadese Arctische gebied.
Zee-ijs en ijsberg in Baffin Bay.
Let op het patroon dat in het zee-ijs is gevormd door de oceaanstromingen.
Gevolgen op land: veranderende Arctische gletsjers en ijsplaten
Gletsjers en ijsplaten verkrijgen hun massa door sneeuwval en verliezen massa door de vorming van ijsbergen, het smelten van de oppervlakte en door het smelten van de onderkant van drijvende ijstongen. Of een bepaalde gletsjer groeit of krimpt, is een functie van de balans tussen deze massawinsten en –verliezen. IJs bedekt ongeveer 16 miljoen km 2 van de mondiale landoppervlakte. De Groenlandse ijsplaat alleen al beslaat 1,7 miljoen km 2, is 3 km dik, staat gelijk aan ongeveer 7 meter zeeniveau en heeft ongeveer de grootte van Mexico. Smeltende ijsplaten en gletsjers Als alle ijsplaten in de wereld smelten, betekent dit een mondiale stijging van het zeeniveau van meer dan 60 meter. Het is niet waarschijnlijk dat dit in de komende duizenden jaren gaat plaatsvinden, maar waarnemingen in het veld en door satellieten laten zien dat de meeste gletsjers in het Noordpoolgebied en in de lagere breedtegraden gelegen bergen, dunner worden en zich terugtrekken. Centraal Antarctica lijkt minder getroffen te zijn dan elders, maar in het relatief warme Antarctische Peninsula trekt 87% van de gletsjers zich terug. Daar komt bij dat meerdere belangrijke afvoergletsjers, die al tot de snelstromende in de wereld behoren, in snelheid zijn verdubbeld tot meer dan 12 kilometer per jaar. Bijvoorbeeld, tussen de vijftiger en midden zestiger jaren verloren 67 gletsjers in Alaska ongeveer 50 km 3 per 4
jaar, gelijk aan een stijging van het zeeniveau van 0,14 mm per jaar. Van de negentiger jaren tot 2001 nam de omvang af. Als dit doorgetrokken zou worden naar alle gletsjers in Alaska, is dit een toename van 0,27 mm per jaar (ongeveer 1/7 van de totale stijging van het zeeniveau in het laatste deel van de 20 ste eeuw. Buiten Groenland is 330.000 km 2 ijs aanwezig in gletsjers en ijskappen in de Arctische eilanden en Alaska. De Canadese Arctic bevat 150.000 km 2 , Alaska 75.000 km 2, Svalbard 36.000 km 2 en de Russische Arctische eilanden van Franz Josef Land, Severnaya Zemlya and Novaya Zemlya ongeveer 55.000 km 2. Deze gletsjers en ijskappen worden beïnvloed door hoge neerslag en relatief milde omstandigheden in delen van Alaska tot de erg droge en koude Canadese hoge Arctic. Hoe ijsmassa’s in de toekomst zullen reageren in gevarieerde klimaatsystemen is daarom moeilijk te voorspellen. Onderzoek laat echter zien dat de meeste Arctische gletsjers en ijskappen zich terugtrekken en, waar gegevens beschikbaar zijn, ook dunner worden.
De rand van de snelstromende Illulisat Gletsjer
IJsbergen van de snelstromende Illulisat Gletsjer, met onderwater
in West-Groenland, met grote gletsjerspleten.
‘kielen’ van enkele honderden meters, blokkeren de mond van de
Met een snelheid van meer dan 12 km per jaar
Illusiat Fjord in West Groenland.
is het een van de snelst bewegende gletsjers ter wereld. Het eindpunt van de gletsjer is te zien aan de hand van een verticale ijsklif van ongeveer 100 meter hoog. Op de voorgrond is het oppervlak van de aangrenzende fjord volledig verborgen door een groot aantal ijsbergen die zijn ontstaan door het recente uiteenvallen van de drijvende gletsjertong en de voortdurende aanvoer van ijs naar de rand.
Stijging zeeniveau Het is aannemelijk dat het mondiale zeeniveau meer dan een halve meter zal stijgen gedurende de komende 100 jaar, in vergelijking met de ongeveer 20 centimeter in de 20 ste eeuw. Dit wordt veroorzaakt door een combinatie van het smelten van gletsjers en ijsplaten en de thermische uitzetting van de oceanen. De recente veranderingen in de patronen van ijsstroming en het smelten van de oppervalkte in Groenland zullen, als deze aanhouden, dit cijfer opdrijven met enkele tientallen centimeters.
Fotografie © J.A. Dowdeswell Credits: Prof Julian Dowdeswell, Scott Polar Research Institute,
oktober 2006
University of Cambridge, UK.
5
