Thwaites kan zeespiegel met 30 millimeter verhogen

Veel computermodellen van Antarctica laten één vorm van smelten buiten beschouwing: zeewater dat een gletsjer van onderaf aantast op plekken waar het ijs nog op de zeebodem rust. Toen onderzoekers dit proces in een nieuwe studie toevoegden, bleek Thwaites, de reus in West-Antarctica met de bijnaam "Doomsday Glacier", tegen 2100 ongeveer 30 millimeter aan de wereldwijde zeespiegel bij te dragen. Dat is circa twee keer het gemiddelde van 15,2 millimeter in eerdere modellen (Nature Communications). Die "twee keer" vraagt wel om nuance. De eerdere modellen liepen sterk uiteen: de vergelijking zet één zorgvuldig afgestelde simulatie af tegen het midden van een brede spreiding.

De door vakgenoten beoordeelde studie van Mattia Poinelli, Eric Rignot en collega's verscheen op 12 oktober (PubMed). Het gaat om een projectie van één model. Het sterkste bewijs komt uit de vergelijking tussen versies van datzelfde model, met en zonder de verborgen smelt.

Waar het ijs loskomt

Stel je een zware vlotter voor die via een helling het water in wordt geduwd. De achterkant rust nog op de helling, terwijl de voorkant al drijft. Gletsjeronderzoekers noemen de grens daartussen de grondingslijn. Standaardmodellen behandelen die als een scherpe lijn en laten de oceaan vooral ijs aan de drijvende kant smelten.

Bij Thwaites is die grens minder scherp. Door eb en vloed buigt het ijs mee, waardoor zeewater onder ijs kan stromen dat verder op de bodem rust. Eerder registreerde radaronderzoek met satellieten van Rignots groep hoe het ijs over een brede zone met het getij meebuigt; de onderzoekers leidden daaruit af dat er zeewater onder stroomt (PNAS). Een deel van de onderzoekers werkte aan beide studies. Die waarneming vormt dus de basis voor het nieuwe model, maar is geen onafhankelijke toets ervan.

Smelt in die zone maakt het ijs dunner op de plek waar het de zeebodem raakt. Naarmate die verankering verzwakt, kan de gletsjer loskomen van verhogingen op de bodem die hem afremmen. Het ijs daarachter stroomt dan makkelijker naar zee. Dat is van belang omdat het grootste deel van de bijdrage van een gletsjer aan de zeespiegel komt van ijs dat op de zeebodem rustte voordat het de oceaan instroomde. IJs dat al drijft, lijkt op een ijsblokje in een glas: het heeft zijn gewicht grotendeels al in water verplaatst.

Het model toetsen aan het verleden

Voordat ze vooruitkeken, toetsten de onderzoekers of het model kon nabootsen wat satellieten tussen 1996 en 2023 hadden waargenomen. Elke simulatie werd vergeleken met de gemeten ijsstroming, uitdunning en ligging van de grondingslijn (Research Square). Die drie tegelijk goed weergeven is veel moeilijker dan één ervan. Voor een weermodel geldt hetzelfde: het moet ook de temperatuur, wind en regen van gisteren juist reproduceren.

Modellen met een brede smeltzone sloten beter aan op die geschiedenis dan versies zonder zo'n zone. Daarna lieten de onderzoekers beide varianten doorrekenen met het klimaat vastgezet op het gemiddelde van 1996–2023. Zonder die zone draagt Thwaites tegen 2100 8,3 millimeter bij. Met een zone van enkele kilometers breed is dat 30,1 ± 5,7 millimeter (Nature Communications). De plus of min geeft de onzekerheidsmarge rond de centrale schatting aan. Het klimaat gelijk houden is een bewuste keuze: zo wordt het effect van het ontbrekende smeltproces zichtbaar, zonder te hoeven schatten hoe snel de oceaan opwarmt.

Wat het betekent voor de Europese kust

De bijdrage van Thwaites betreft het wereldwijde gemiddelde, niet de stijging die een afzonderlijke kust zal zien. Lokale waterstanden hangen ook af van de vraag of het land stijgt of daalt, en van regionale omstandigheden in de oceaan (NASA). In Europa manifesteert het risico zich via stormvloeden en hoogwater. Zonder sterkere kustverdediging verwacht het European Environment Agency dat stijgende zeespiegels langs een groot deel van de Europese kust extreme waterstanden veel vaker zullen veroorzaken (EEA).

De duidelijkste uitkomst van de studie komt uit de vergelijking tussen de eigen simulaties. In beide is de gletsjer dezelfde en blijft het klimaat even constant. Zodra het model ook smelt toestaat onder ijs dat nog op de zeebodem rust, sluit het beter aan op het recente verleden en komt de verwachte bijdrage aan de zeespiegel veel hoger uit. De vele ijskapmodellen die deze zone buiten beschouwing laten, hebben daarmee een concrete reden om haar alsnog mee te nemen.