Nieuwsbrief

Blijf wekelijks op de hoogte van het beste uit De Kennis van Nu en het laatste nieuws!

MELD JE AAN
IJsbeer

Over enkele jaren ligt er in de zomer waarschijnlijk geen ijs meer op de Noordpool. Nu al leidt het grotendeels ontbreken van die witte laag tot een enorme extra opwarming. Wat betekent dit voor de wereld, en de ijsbeer in het bijzonder?

‘Binnenkort is de Noordpool ’s zomers misschien ijsvrij’, schreef Maarten Keulemans bijna acht jaar geleden op deze site. Nou ja, binnenkort: ergens tussen 2060 en 2090, bedoelde hij daarmee. Dat dachten veel klimaatwetenschappers toen, en een paar maanden geleden nog steeds. Nu blijkt dat het veel sneller gaat. Het jaar 2012 heeft het record van 2007 verpulverd.

Op dit moment is de ijsbedekking minder dan 2,5 miljoen vierkante kilometer, terwijl ruim 5 het gemiddelde was tussen 1979 en 2000. Is er dus de helft minder ijs? Nee, nog veel minder. Het ijs dat er nog ligt, is namelijk ongeveer half zo dun als vroeger – zie deze grafiek. Er ligt dus nog maar een kwart van het ijs van dertig jaar geleden. De spectaculaire afname is goed te zien in deze animatie:

Een andere manier om ernaar te kijken is deze spiraalvorm. Hoe gaat het de komende jaren verder? Deze grafiek laat het minimum ijsvolume over de jaren zien, en dateert van eerder dit jaar. {UPDATE: hier de nieuwste versie, die laat zien dat volgend jaar ijsvrij ook goed in het patroon past] Het minimum van 2012 staat er niet in, maar past keurig op de lijn die voorspelt dat 2015 het eerste jaar wordt waarin de hele pool ijsvrij is. Dat is over drie jaar. Zelfs de meest pessimistische klimaatwetenschappers hielden dat tot voor kort voor onmogelijk, hoewel een klimaatmodel in 2007 wel voorzag dat het ijs in 2013 op kan zijn.

Eye-opener
Mark Serreze, hoofd van het Amerikaanse National Snow and Ice Datacenter, voorspelde enkele jaren geleden dat het zeeijs aan de Noordpool in 2030 verdwenen zou kunnen zijn. Heeft deze zomer zijn verwachtingen veranderd? Serreze: ‘Ja. De gebeurtenissen van 2012 versterken mijn verwachting dat we het zomerijs binnen enkele decennia zullen verliezen. De echte eye-opener is dat we een nieuw record zien zonder enige assistentie van ongewone weerpatronen. Afgezien van een opmerkelijk sterke storm begin augustus was deze zomer eigenlijk vrij saai. Wat dit mij zegt, is dat het ijs nu zo dun is geworden dat het weer niet eens meer zo van belang is. De atmosfeer is warmer geworden, de zee is warmer geworden, en het zeeijs zit klem daartussen.’

Enkele decennia, is dat niet ontzettend optimistisch, gezien de exponentiële afname die deze grafiek laat zien? Serreze: ‘Ja, dat ziet er onheilspellend uit, maar extrapolatie is altijd gevaarlijk en ergens een exponentiële trend aan koppelen is dubbel gevaarlijk. Vergelijk het met de grafiek van de PIOMAS-website (waar de gegevens over het ijsvolume vandaan komen – EV).’

In die grafiek is een rechte lijn getrokken door de dalende zaagtand die het ijsvolume weergeeft. Maar de minima van de laatste jaren vallen buiten de standaardafwijking die bij de lijn hoort. Het ijs smelt dus sneller. Gaat het ook exponentieel? De komende jaren zullen het leren. Serreze: ‘Ik zie de gegevens van PIOMAS als weer een aanwijzing dat we het zomerijs eerder vroeger dan later zullen verliezen.’ Een jaartal durft hij er niet aan te koppelen.

De directe oorzaak van het smelten is dus niet alleen de temperatuur van de lucht, maar vooral ook die van het zeewater. En dat water warmt snel verder op wanneer het ijs weg is, door twee oorzaken. Ten eerste weerkaatst ijs 50 tot 70 procent van de zonnestraling linea recta terug de ruimte in. Bij open zee is dat maar 6 procent. De andere 94 procent van de zonne-energie gaat in verwarming van het water zitten. En daar komt de tweede oorzaak om de hoek kijken: hoewel water veel warmte kan absorberen, steekt dat schril af bij wat smeltend ijs doet. Dezelfde hoeveelheid energie die nodig is om een kilo ijs te smelten, kan water verwarmen van nul tot 80 graden. Geen ijs betekent dus dat de weg vrij is voor een snelle, zichzelf versterkende opwarming.

Verdubbelde opwarming
Hoe snel zal het gaan? Volgens ijsonderzoeker Peter Wadhams (Cambridge, GB) zijn de gevolgen van het huidige ijsgebrek al enorm. Zijn berekeningen wijzen uit dat het effect van de extra geabsorbeerde zonnestraling ‘gelijkwaardig is aan twintig jaar menselijke CO2-uitstoot.’ Dat klinkt wel heel fors. Toch voorziet Wadhams een nog veel groter effect binnen enkele jaren, wanneer de pool ijsvrij zal zijn. Dat zou, samen met een vermindering van de sneeuwbedekking op land, hetzelfde opwarmende effect hebben als alle CO2 die door de mens in de atmosfeer zit. Niet plaatselijk, maar voor de hele aarde. Zijn berekening lijkt te kloppen, al is hij wel heel grof en kan ik hem niet vinden in de officiële wetenschappelijke literatuur.

Misschien overdrijft hij met zijn uitspraken enigszins. Wadhams berekende het albedo (de hoeveelheid licht die weerkaatst wordt) voor de hele aarde. In de praktijk vangt de Noordpool natuurlijk maar de helft van het jaar licht, en dan nog onder een hoek. Het donkerder worden van de pool heeft daarom een minder groot effect dan het zwart verven van een even groot stuk Sahara zou hebben. Wat niet wegneemt dat de effecten van een ijsvrije Noordpool dus gigantisch zijn – terwijl het in geen enkele klimaatvoorspelling voor deze eeuw is meegerekend.

NSIDC-directeur Mark Serreze beseft dat, maar wil geen getal hangen aan de extra opwarming: ‘Ik denk dat je het punt mist als je dit wilt becijferen. Wat van belang is, is dat de buitenproportionele stijging in Arctische temperaturen vergeleken met de lagere breedten op het Noordelijk halfrond – de zogenoemde Arctische amplificatie – het temperatuurverloop van zuid naar noord zal wijzigen, waardoor de bochten in de straalstroom veranderen. En die beïnvloeden ons weer. Er zijn sterke aanwijzingen dat we zulke effecten al zien.’ Hij doelt daarmee onder meer op de extreme hitte en droogte die de Verenigde Staten dit jaar troffen.

Verzachtende omstandigheden
In een uitgebreid artikel over kantelpunten in het klimaat dat Wadhams dit jaar met collega’s publiceerde, staat ook een drietal verzachtende omstandigheden genoemd. Een ijsvrije zee koelt ’s winters gemakkelijker af en zal zijn hitte waarschijnlijk dus niet meenemen naar het volgende jaar. Dun ijs groeit sneller aan dan dik ijs, omdat het water zijn warmte nog steeds beter kwijt kan. En sneeuw die aan het begin van het koude seizoen in zee valt, en niet op ijs, helpt de rest van de winter niet mee om dat ijs te isoleren. Deze effecten zouden allemaal helpen de opwarming tegen te gaan.

Maar die verzachtende omstandigheden lijken alleen op korte termijn te werken. Volgens een rekenmodel dat in hetzelfde artikel besproken wordt, hoeft de poolzee maar een klein beetje extra op te warmen om het ijs niet alleen in de zomer, maar ook in de winter weg te houden. Vanuit die toestand is het ijs alleen met een zeer sterke afkoeling terug te krijgen, voorspelt het model: de wereld moet dan een stuk kouder worden dan hij nu is. Zo’n model zegt natuurlijk niet alles, want geen enkel model had voorzien dat het ijs dit jaar al bijna zou verdwijnen. Maar dat een warme zee niet snel bevriest, ligt voor de hand.

Het ecosysteem in het hoge noorden is in een razend tempo aan het veranderen. Wat zijn de directe gevolgen voor het bekendste dier daar, de ijsbeer? Ik vroeg het een tweetal deskundigen. Zijn de beren in direct gevaar door het gebrek aan zee-ijs? De Canadees Ian Stirling, na veertig jaar onderzoek aan de dieren een van de belangrijkste ijsbeerexperts van de wereld, schrijft het volgende: ‘Dit ongekende smelten is onderdeel van een ontwikkeling met steeds groter ijsverlies en, in sommige gebieden nog belangrijker, steeds vroegere fragmentatie van het zeeijs in de lente, de belangrijkste tijd voor de beren om voedsel te zoeken. In mijn boek schrijf ik daar in meer detail over.’

Over honderd jaar
Stirling verwacht geen plotselinge instorting van de ijsbeerpopulatie: ‘Van jaar tot jaar zullen de veranderingen waarschijnlijk niet te zien zijn voor de meeste waarnemers. Toch denk ik dat er binnen dertig tot veertig jaar nog maar heel weinig ijsberen zullen zijn in de zuidelijke delen van het leefgebied in de Hudson Baai en de zuidelijke Beaufort zee. Als we klimaatverandering niet weten te vertragen of stoppen, dan zullen er over honderd jaar, of iets later, nog maar heel weinig ijsberen in het Noordpoolgebied leven.’

De Deense ijsbeeronderzoeker Christian Sonne laat weten dat er te veel onzekerheden zijn om te weten of de populatie dit jaar een klap krijgt. Hun aantal is nu slecht bekend. Het is niet duidelijk in hoeverre de beren kunnen overschakelen op andere voedselbronnen, bij gebrek aan ijs om op zeehondenjacht te gaan. Bovendien is onduidelijk hoe veel dode beren te wijten zijn aan gebrek aan ijs, en niet bijvoorbeeld aan vervuiling met giftige stoffen.

Ook Mark Serreze denkt niet dat alle ijsberen meteen de klos zullen zijn. Een echt ijsvrije pool verwacht hij voorlopig namelijk nog niet. ‘Er zal nog lange tijd wat ijs overblijven in de zomer, vooral ten noorden van de Canadese Arctische eilanden, waar de oceaanstromen het zeeijs dik opstapelen. Dit zou een vluchtheuvel kunnen vormen voor ijsberen en andere poolsoorten.’

Zwarter scenario
Maar al met al ziet het er niet best uit voor de ijsbeer. Maar dat zou wel eens de minst urgente van de zorgen kunnen worden die een ijsvrije Noordpool oproept. Zijn er dan helemaal geen lichtpuntjes? Nou, nee, eerlijk gezegd niet. Een nog veel zwarter scenario is wél mogelijk.

Op de bodem van de poolzee bevinden zich enorme pakketten methaanijs. Het koude water dat aan de Noordpool ontstaat, stroomt via die bodem naar het zuiden en zorgt dat het methaan bevroren blijft. Houdt die koele stroom op - en dat is een heel waarschijnlijk gevolg van een ijsvrije zee – dan kan dat methaan als gas omhoog borrelen. Methaan is een zeer sterk broeikasgas, ruim honderd keer zo sterk als CO2. Als maar een fractie van het methaan in het Siberische deel van de poolzee vrijkomt, zal de aarde plotseling meerdere graden opwarmen. Hoe waarschijnlijk is dat? Serreze: ‘Dat weten we niet. Dat is een enorme wild card.’