Antarctica verandert snel. De gevolgen kunnen ernstig zijn.

Dit verhaal verscheen oorspronkelijk op Grist en is onderdeel van de samenwerking met Climate Desk .

Vanuit de ruimte gezien ziet Antarctica er veel eenvoudiger uit dan de andere continenten: een enorme ijsvlakte die contrasteert met het donkere water van de omringende Zuidelijke Oceaan. Maar als je dichterbij komt, zie je niet zomaar een ijskap, maar een buitengewoon complexe wisselwerking tussen de oceaan, het zee-ijs, de ijskappen en -plateaus.

Die relatie is ernstig in gevaar. Een nieuw artikel in het tijdschrift Nature beschrijft hoe verschillende "abrupte veranderingen", zoals het plotselinge verlies van zee-ijs in het afgelopen decennium, zich voltrekken in Antarctica en de omliggende wateren. Ze versterken elkaar en dreigen het continent voorbij het punt te brengen waar geen weg meer terug is – en kuststeden overal te overspoelen, terwijl de zeespiegel enkele meters stijgt.

"We zien een hele reeks abrupte en verrassende veranderingen in Antarctica, maar deze vinden niet geïsoleerd plaats", aldus klimaatwetenschapper Nerilie Abram, hoofdauteur van het artikel. (Ze voerde het onderzoek uit toen ze nog aan de Australian National University werkte, maar is nu hoofdwetenschapper bij de Australian Antarctic Division.) "Wanneer we één deel van het systeem veranderen, heeft dat domino-effecten die de veranderingen in andere delen van het systeem verergeren. En we hebben het over veranderingen die ook wereldwijde gevolgen hebben."

Wetenschappers definiëren abrupte verandering als een deel van de omgeving dat veel sneller verandert dan verwacht. In Antarctica kunnen deze veranderingen zich op verschillende tijdschalen voordoen, van dagen of weken voor het instorten van de ijsplaat tot eeuwen en langer voor de ijskappen. Helaas kunnen deze abrupte veranderingen zichzelf in stand houden en onstuitbaar worden naarmate de mens de planeet blijft opwarmen. "Het zijn de keuzes die we nu, en dit decennium en het volgende, maken met betrekking tot de uitstoot van broeikasgassen die de beloften voor verandering op de lange termijn waarmaken", aldus Abram.

Een belangrijke oorzaak van de toenemende crises in Antarctica is het verlies van drijvend zee-ijs, dat zich in de winter vormt. In 2014 bereikte het een piek (in ieder geval sinds de eerste satellietwaarnemingen in 1978) rond Antarctica van 20,11 miljoen vierkante kilometer, oftewel 7,76 miljoen vierkante mijl. Maar sindsdien is de ijsbedekking niet alleen abrupt, maar bijna ongelooflijk afgenomen, met een afname van 120 kilometer dichter bij de kust. Tijdens de winter, wanneer het zee-ijs zijn maximale dekking bereikt, is het rond Antarctica 4,4 keer sneller afgenomen dan in het Noordpoolgebied in de afgelopen tien jaar.

Met andere woorden: het verlies van winterijs in Antarctica in de afgelopen tien jaar is vergelijkbaar met wat het Noordpoolgebied de afgelopen 46 jaar heeft verloren. "Mensen dachten altijd dat Antarctica niet veranderde in vergelijking met het Noordpoolgebied, en ik denk dat we nu tekenen zien dat dat niet langer het geval is", aldus klimatoloog Ryan Fogt, die Antarctica bestudeert aan de Universiteit van Ohio, maar niet betrokken was bij het nieuwe onderzoek. "We zien de laatste tijd net zo snelle – en in veel gevallen zelfs snellere – veranderingen in Antarctica dan in het Noordpoolgebied."

Hoewel wetenschappers meer gegevens moeten verzamelen om te bepalen of dit het begin is van een fundamentele verschuiving in Antarctica, zijn de signalen tot nu toe onheilspellend. "We beginnen de stukjes van het plaatje te zien verschijnen die erop wijzen dat we ons mogelijk in deze nieuwe staat van dramatisch verlies van Antarctisch zee-ijs bevinden", aldus Zachary M. Labe, klimaatwetenschapper die de regio bestudeert bij de onderzoeksgroep Climate Central, die niet betrokken was bij het nieuwe artikel.

Deze buitengewone afname zet een klimaatterugslag in gang. Het Noordpoolgebied warmt ongeveer vier keer sneller op dan de rest van de planeet, grotendeels omdat het reflectievermogen verandert. Zee-ijs is wit en helder, dus het kaatst de energie van de zon terug de ruimte in om de regio af te koelen. Maar wanneer het verdwijnt, komt er donkerder oceaanwater bloot te liggen, dat die energie absorbeert. Minder reflectie leidt dus tot meer opwarming, en meer opwarming doet meer zee-ijs smelten, wat weer tot meer opwarming leidt, enzovoort. "We verwachten nu dat hetzelfde proces een rol gaat spelen op het zuidelijk halfrond, omdat we een vergelijkbare hoeveelheid zee-ijs zijn kwijtgeraakt," aldus Abram.

Rond Antarctica zouden de gevolgen echter nog groter en complexer kunnen zijn dan in het Noordpoolgebied, en mogelijk zelfs onomkeerbaar. Modellen voorspellen dat als het wereldwijde klimaat zich stabiliseert, het zee-ijs in het Noordpoolgebied dat ook zou doen. "We zien datzelfde gedrag niet in Antarctica", aldus Abram. "Wanneer je het klimaat stabiliseert en deze klimaatmodelsimulaties honderden jaren laat lopen, blijft het zee-ijs in Antarctica afnemen, omdat de Zuidelijke Oceaan extra warmte uit de atmosfeer blijft opnemen."

Dit zou grote problemen kunnen opleveren voor de enorme ijskap van het continent. Deze bestaat uit twee hoofdonderdelen: de ijskappen, die op het land rusten, en de ijsplaten, die zich vanaf de ijskappen uitstrekken en op zee drijven. Het probleem zit niet zozeer in de zon die op de ijskappen schijnt, maar in het steeds warmer wordende water dat tegen de onderkant van de platen klotst. En hoe meer het omringende zee-ijs verdwijnt, hoe meer dat water opwarmt. Bovendien fungeert zee-ijs als een soort schild dat golfenergie absorbeert die normaal gesproken tegen de randen van de ijsplaten zou slaan en ze zou doen breken.

Zee-ijs ondersteunt dus de ijsplaten, die de ijskappen op het land ondersteunen. "Wanneer we ijsplaten smelten, hebben ze een ondersteunend effect op de ijskappen erachter, waardoor we een grotere stroom ijskappen de oceaan in krijgen", aldus Matthew England, oceanograaf aan de Universiteit van New South Wales en medeauteur van het artikel. Een van deze ijsplaten, de West-Antarctische ijskap, zou kunnen instorten als de wereldwijde temperaturen 2 graden Celsius boven het pre-industriële niveau stijgen, waardoor de zeespiegel met meer dan drie meter stijgt. En de ijskap zou daarvoor nog gedeeltelijk kunnen instorten.

Naarmate ijsplaten smelten, verstoren ze ook een cruciaal oceaansysteem dat bekendstaat als de Antarctische Omkering Circulatie. Wanneer zee-ijs zich vormt, stoot het zout af, waardoor zout, extra koud zeewater ontstaat dat een hogere dichtheid heeft en daardoor naar de zeebodem zinkt, waardoor circulatie ontstaat. Maar naarmate ijsplaten smelten, verdunnen ze het koude zoute water, waardoor de circulatie afneemt en er meer warm water in contact komt met ijsplaten en zee-ijs. "Deze versterkende feedback waar we het nu over hebben, speelt zich af tussen systemen", aldus England. "Van de oceaan terug naar het ijs, en dan weer terug de oceaan in, kan dit een onbeheerste verandering teweegbrengen waarbij we de omkering mogelijk volledig zien instorten."

Wanneer deze circulatie dieper water naar de oppervlakte brengt, transporteert het essentiële voedingsstoffen voor fytoplankton – kleine fotosynthetische organismen die koolstof absorberen en zuurstof afgeven. Deze organismen zijn niet alleen verantwoordelijk voor het vastleggen van de helft van de koolstof uit fotosynthese wereldwijd , ze vormen ook de basis van het voedselweb en voeden kleine dieren, zoöplankton genaamd, die op hun beurt grotere organismen zoals vissen en schaaldieren voeden. Zee-ijs is ook een cruciale habitat voor fytoplankton, waardoor ze zowel hun thuis als hun voedingsstoffen kunnen verliezen.

Ook keizerspinguïns vestigen hun broedkolonies op stabiel zee-ijs, waar hun kuikens opgroeien en de waterdichte veren ontwikkelen die ze nodig hebben om door de oceaan te glijden. "Dat ijs verdwijnt al voordat de keizerspinguïns kunnen uitvliegen, en als dat gebeurt, is er in dat seizoen sprake van een complete broedmislukking voor de kolonie", aldus Abram. "We zien die catastrofale broedmislukkingen overal op het Antarctische continent gebeuren."

De aanhoudende opwarming van Antarctica en de omringende wateren is een langetermijntrend – een soort chronische ziekte voor het verre zuiden. Maar het wordt versterkt door acute aanvallen, zoals een extreme hittegolf in Oost-Antarctica in maart 2022, waarbij de temperaturen 40 graden Celsius (72 graden Fahrenheit) boven normaal uitstegen. Dit verpulverde records en schokte wetenschappers . "Alleen al door de intensiteit van die extreme gebeurtenis," zei Fogt, "kan het enigszins kwetsbare plaatsen over een kantelpunt duwen, waardoor ze zich niet meer kunnen herstellen, althans niet voor een lange, lange tijd."

Het goede nieuws is echter dat onderzoekers jaar na jaar steeds meer gegevens verzamelen over hoe Antarctica reageert op door de mens veroorzaakte klimaatverandering, waardoor ze nauwkeuriger kunnen modelleren wat er in de komende decennia zou kunnen gebeuren. En wetenschappers weten heel goed hoe ze de chronische ziekte van het continent moeten behandelen: de uitstoot van broeikasgassen onmiddellijk en massaal verminderen – of de gevolgen onder ogen zien. "Elke fractie van een graad opwarming die we kunnen besparen, vergroot de kans dat we deze catastrofale veranderingen kunnen voorkomen", aldus England. "Een zeespiegelstijging van meerdere meters betekent een wereldwijde politieke instabiliteit die de huidige situatie in de schaduw zal stellen."