Het smelten van een van de grootste ijsvelden van Noord-Amerika is versneld en kan binnenkort een onomkeerbaar omslagpunt bereiken. Dat is de conclusie die nieuwe onderzoekscollega’s en ik hebben gepubliceerd over het Juneau-ijsveld, dat zich uitstrekt over de grens tussen Alaska en Canada, nabij de hoofdstad van Alaska, Juneau.
In de zomer van 2022 skiede ik over het vlakke, gladde en witte plateau van het ijsveld, vergezeld van andere ontdekkingsreizigers, glijdend langs de sporen van de persoon voor mij onder de hete zon. Vanaf dat plateau dalen ongeveer veertig enorme, onderling verbonden gletsjers af naar de zee, met rondom honderden kleinere gletsjers op bergtoppen.
Uit ons werk, nu gepubliceerd in Nature Communications, blijkt dat Juneau een voorbeeld is van klimaatfeedback: naarmate de temperatuur stijgt, blijft er in de zomer minder sneeuw achter (technisch gezien: de ‘eind-zomer-sneeuwgrens’ stijgt). Dit stelt het ijs op zijn beurt bloot aan de zon en hogere temperaturen, wat meer smelten, minder sneeuw, enzovoort betekent.
Zoals veel gletsjers in Alaska zijn de Juneau-gletsjers erg sterk, met veel ijs en sneeuw op grote hoogte boven de sneeuwgrens in de late zomer. Dit hield voorheen de gletsjertongen lager. Maar als de sneeuwgrens aan het einde van de zomer toch naar het bovenste plateau kruipt, zal plotseling een groot aantal gletsjers op grote hoogte weer aan het smelten worden blootgesteld.
Dit gebeurt nu elke zomer, en de gletsjers smelten veel sneller dan voorheen, waardoor het ijsveld dunner en dunner wordt en het plateau steeds lager. Zodra een drempel wordt overschreden, kunnen deze feedbacks het smelten versnellen en een zichzelf in stand houdend verlies van sneeuw en ijs veroorzaken dat zelfs zou voortduren als de wereld zou stoppen met opwarmen.
Het ijs smelt sneller dan ooit
Met behulp van satellieten, foto’s en oude rotsstapels konden we het ijsverlies op het Juneau-ijsveld meten vanaf het einde van de laatste “Kleine IJstijd” (ongeveer 250 jaar geleden) tot op de dag van vandaag. We zagen dat de gletsjers begonnen te krimpen nadat die koude periode rond 1770 eindigde. Dit ijsverlies bleef constant tot 1979, toen het versnelde. In 2010 versnelde de groei opnieuw, waarbij het vorige tempo verdubbelde. De gletsjers krompen daar tussen 2015 en 2019 vijf keer sneller dan tussen 1979 en 1990.
Uit onze gegevens blijkt dat naarmate de sneeuw valt en het smeltseizoen in de zomer langer wordt, het ijsveld donkerder wordt. Verse, witte sneeuw is sterk reflecterend, en veel van die sterke zonne-energie die we in de zomer van 2022 hebben ervaren, wordt weer de ruimte in gereflecteerd. Maar het einde van de zomersneeuwgrens stijgt en komt nu vaak voor op het plateau van het Juneau-ijsveld, wat betekent dat oudere sneeuw en gletsjerijs worden blootgesteld aan de zon. Deze iets donkerdere oppervlakken absorberen meer energie, waardoor het smelten van sneeuw en ijs toeneemt.
Naarmate het ijsveldplateau dunner wordt, gaan de ijs- en sneeuwvoorraden op grotere hoogten verloren en neemt de oppervlakte van het plateau af. Hierdoor zal het ijsveld steeds moeilijker te stabiliseren of zelfs te herstellen zijn. Dit komt omdat de warmere lucht op lage hoogte tot verder smelten leidt, wat leidt tot een onomkeerbaar omslagpunt.
Dit soort langetermijngegevens zijn van cruciaal belang om te begrijpen hoe gletsjers zich gedragen en welke processen en omslagpunten er binnen individuele gletsjers bestaan. Deze complexe processen maken het moeilijk om te voorspellen hoe de gletsjer zich in de toekomst zal gedragen.
De moeilijkste puzzel ter wereld
We hebben satellietgegevens gebruikt om te reconstrueren hoe groot de gletsjer was en hoe hij zich gedroeg, maar dat beperkt ons eigenlijk tot de afgelopen 50 jaar. Om verder terug te gaan, hebben we verschillende methoden nodig. Om 250 jaar terug te gaan, hebben we moreneruggen in kaart gebracht, dit zijn grote stapels puin die op gletsjers zijn afgezet en waar gletsjers de rotsen hebben uitgekamd en gepolijst.
Om onze kaarten te verifiëren en te verbeteren, brachten we twee weken door op het ijsveld zelf en twee weken in het regenwoud eronder. We kampeerden tussen morenenruggen, hielden voedsel hoog in de lucht om het tegen beren te beschermen, schreeuwden om elanden en beren te waarschuwen terwijl we door het regenwoud raasden, en vochten muggen af die dorstten naar ons bloed.
We gebruikten luchtfoto’s om het ijsveld in de jaren veertig en zeventig te reconstrueren, een tijdperk voordat satellietbeelden beschikbaar waren. Dit zijn foto’s van hoge kwaliteit, maar ze zijn gemaakt voordat mondiale positioneringssystemen het gemakkelijk maakten om te lokaliseren waar ze zijn gemaakt.
Een aantal had in de tussenliggende jaren ook wat kleine schade: wat ducttape, scheuren, een vingerafdruk. Als gevolg hiervan moesten de afzonderlijke afbeeldingen aan elkaar worden gestikt om een 3D-beeld van het hele ijsveld te creëren. Het leek allemaal op het maken van de moeilijkste puzzel ter wereld.
Dit soort werk is van cruciaal belang omdat de gletsjers in de wereld snel smelten – samen verliezen ze momenteel meer massa dan de ijskappen van Groenland of Antarctica, en het tempo waarin deze gletsjers wereldwijd dunner worden is de afgelopen twintig jaar verdubbeld.
Onze langere tijdreeksen laten zien hoe scherp deze versnelling is. Begrijpen hoe en waar ‘feedback’ ervoor zorgt dat gletsjers nog sneller smelten, is essentieel om toekomstige veranderingen in deze belangrijke regio beter te kunnen voorspellen
Bethan Davies, hoofddocent fysische geografie aan de Universiteit van Newcastle. Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.