Klimaatverandering in het Arctisch gebied Factsheet

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