Al in 2027 zou het Noordpoolgebied zijn eerste zomer kunnen meemaken waarin bijna al het zee-ijs smelt – een verontrustende mijlpaal voor de planeet. Een internationaal team van onderzoekers, waaronder klimatoloog Alexandra Jahn van de Universiteit van Colorado, Boulder, en Céline Heuzé van de Universiteit van Göteborg, Zweden, gebruikte voor het eerst computermodellen om te voorspellen wanneer de meest noordelijke oceaan zijn eerste ijsvrije dag zal meemaken. Een ijsvrij Noordpoolgebied zou de weerpatronen veranderen, met grote gevolgen voor ecosystemen en het klimaat op aarde.

"De eerste ijsvrije dag in het Noordpoolgebied zal de situatie niet dramatisch veranderen", zegt Jenn, universitair hoofddocent bij de afdeling Atmosferische en Oceaanwetenschappen en onderzoeker aan het Arctic and Alpine Institute van de University of Colorado Boulder. "Maar het zal aantonen dat we door de uitstoot van broeikasgassen een bepalend kenmerk van de natuurlijke omgeving van de Noordelijke IJszee fundamenteel hebben veranderd, namelijk dat de Noordelijke IJszee het hele jaar door bedekt is met zee-ijs en sneeuw."

Deze onderzoeksresultaten zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications. Jahn zal de onderzoeksresultaten ook op 9 december presenteren op de jaarlijkse bijeenkomst van de American Geophysical Union in Washington, DC.

Terwijl het klimaat opwarmt als gevolg van de toegenomen uitstoot van broeikasgassen, verdwijnt het Arctische zee-ijs in een ongekend tempo, met een snelheid van meer dan 12% per decennium.

In september van dit jaar meldde het National Snow and Ice Data Center dat het dieptepunt van het zee-ijs in de Noordpool dit jaar (de dag met het minst bevroren water in het Noordpoolgebied) een van de laagste was sinds 1978.

Het minimale dekkingsgebied van dit jaar bedraagt ​​1,65 miljoen vierkante kilometer (of 4,28 miljoen vierkante kilometer), wat hoger is dan het dieptepunt ooit waargenomen in september 2012. Vergeleken met het gemiddelde dekkingsgebied van 6,85 miljoen vierkante kilometer van 1979 tot 1992 is er echter nog steeds een aanzienlijke afname.

Wanneer het ijsoppervlak van de Noordelijke IJszee minder dan 1 miljoen vierkante kilometer bedraagt, noemen wetenschappers het Noordpoolgebied een ijsvrij gebied. Eerdere voorspellingen over veranderingen in het Arctische zee-ijs waren gericht op het voorspellen wanneer de oceaan een volledige maand ijsvrij zal zijn. Uit Jenns eerdere onderzoek is gebleken dat de eerste ijsvrije maan vrijwel onvermijdelijk is en zich mogelijk in de jaren 2030 zal voordoen.

Nu het omslagpunt nadert, vraagt ​​Jahn zich af wanneer de eerste zomer zal plaatsvinden waarin bijna al het Arctische zee-ijs zal smelten.

"Omdat de eerste ijsvrije dag waarschijnlijk voorafgaat aan de eerste ijsvrije maand, moeten we voorbereid zijn. Het is ook belangrijk om te begrijpen welke gebeurtenissen ervoor kunnen zorgen dat al het zee-ijs in de Noordelijke IJszee smelt", aldus Heuzé.

Jahn en Heuzé gebruikten de resultaten van meer dan 300 computersimulaties om de eerste ijsvrije dag in het Noordpoolgebied te voorspellen/schatten. Ze ontdekten dat de meeste modellen voorspellen dat de eerste ijsvrije dag binnen negen tot twintig jaar na 2023 zou kunnen plaatsvinden, ongeacht hoe mensen de uitstoot van broeikasgassen veranderen. De vroegste ijsvrije dag in de Noordelijke IJszee zou binnen drie jaar kunnen plaatsvinden.

Dit is een extreem scenario, maar op basis van het model is het mogelijk. In totaal negen simulaties suggereerden dat er binnen drie tot zes jaar ijsvrije dagen zouden kunnen optreden.

De onderzoekers ontdekten dat een reeks extreme weersomstandigheden in korte tijd 2 miljoen vierkante kilometer of meer zee-ijs zou kunnen doen smelten: een ongewoon warme herfst verzwakt eerst het zee-ijs, gevolgd door warme Arctische winters en bronnen die de vorming van zee-ijs belemmeren. Wanneer het Noordpoolgebied drie of meer jaar op rij met deze extreme opwarming te maken krijgt, zal de eerste ijsvrije dag waarschijnlijk in de nazomer plaatsvinden.

Warmere jaren als deze hebben zich al voorgedaan. In maart 2022 waren de temperaturen in het Noordpoolgebied bijvoorbeeld 50 graden Fahrenheit boven het gemiddelde, en was het gebied rond het Noordpoolgebied bijna aan het smelten. Heuzé zei dat de frequentie en intensiteit van deze weersomstandigheden alleen maar zullen toenemen als het klimaat verandert.

Zee-ijs beschermt het noordpoolgebied tegen de gevolgen van de opwarming van het klimaat door binnenkomend zonlicht terug de ruimte in te reflecteren. Met minder reflecterend ijs zal het donkerdere water meer warmte van de zon absorberen, waardoor de temperatuur in het Noordpoolgebied en wereldwijd verder zal stijgen. Bovendien zou een opwarmend Noordpoolgebied de wind- en oceaanstromingspatronen kunnen veranderen, wat zou leiden tot een toename van extreme weersomstandigheden over de hele wereld.

Maar er is goed nieuws: volgens de studie zouden aanzienlijke verminderingen van de uitstoot de tijd kunnen vertragen waarop het Noordpoolgebied ijsvrij wordt en de tijd dat de oceanen ijsvrij blijven, kunnen verkorten. Alle maatregelen om de uitstoot te verminderen zullen het zee-ijs helpen beschermen.

Samengesteld uit /ScitechDaily

DOI:10.1038/s41467-024-54508-3