De kilometers dikke ijskappen van Antarctica kunnen veel sneller smelten dan eerder werd gedacht. Nieuwe bevindingen van NESSC-onderzoekers laten zien dat tussen de 17 en 15 miljoen jaar geleden de kust van Antarctica geheel ijsvrij was als gevolg van warme oceaanstromingen die de Zuidpool wisten te bereiken. Het was er zelfs warm genoeg voor planten en bomen om te kunnen groeien, zo schrijven de onderzoekers in hun publicatie in Nature Communications dat maandag verscheen.

De nieuwe bevindingen zijn opvallend omdat het onderzoek zich op het kustgebied bij Wilkesland concentreerde, een gebied in Oost-Antarctica dat vandaag de dag bedekt is met een kilometers dik pakket ijs. De ijskappen op Oost-Antarctica, die ook deels in zee drijven, werden door klimaatwetenschappers voor lange tijd beschouwd als stabieler en minder gevoelig voor de invloed van een opwarmende aarde. Daar lijkt nu een kentering in te komen, mede door dit onderzoek: Ook de Oost-Antarctische ijskap lijkt heel gevoelig te zijn voor klimaatverandering.

Noordzee
In de tijdsperiode die de wetenschappers bestudeerden, was de concentratie van CO₂ in de atmosfeer zo’n 600 ppm (het aantal moleculen per miljoen deeltjes), anderhalf keer hoger vergeleken met de huidige concentratie. Door onder meer pollen en de restanten van eencelligen bewaard in de zeebodem te bestuderen stelde het team van klimaatonderzoekers vast dat de zee in dit gebied geheel ijsvrij was. De temperatuur van het water voor de Antarctische kust kon destijds zelfs oplopen tot mogelijk boven de 16 graden Celsius, vergelijkbaar met temperaturen van de Noordzee. Ook troffen de onderzoekers bodemmateriaal afkomstig van land, met sporen en pollen van planten die duiden op zomertemperaturen boven de tien graden Celsius en een klimaat dat warm genoeg is voor de groei van planten, zoals heide en mogelijk ook bomen.

Warme oceaanstromingen
Als directe oorzaak van het smelten van de ijskappen wijzen de wetenschappers op de rol van oceaanstromingen die veranderden als gevolg van het warmer wordende klimaat. Door deze verschuivingen kon warm oceaanwater, afkomstig uit veel warmere gebieden, Antarctica bereiken. De  wetenschappers linken deze ontwikkeling met het smelten van het ijs op Antarctica.

De Antarctische ijskappen staan ook vandaag voor een groot deel in contact met oceaanwater vertelt NESSC-onderzoeker en eerste auteur Francesca Sangiorgi, Universiteit Utrecht: “Het is de laatste jaren steeds duidelijker aan het worden dat de stabiliteit van het ijs op Antarctica niet alleen afhangt van de temperatuur van de atmosfeer, maar dat ook de temperatuur van de oceanen een heel belangrijke rol speelt.  Met een hogere concentratie van CO₂ is er niet alleen sprake van het warmer worden van temperaturen in de lucht, maar ook het veranderen van waterstromingen in de oceaan. We weten met dit onderzoek dat warm oceaanwater dit gebied van Oost-Antarctica kan bereiken, wat duidelijke gevolgen had voor het smelten van de ijskappen.”

Het is niet ondenkbaar dat zulke pulsen van warm water de Zuidpool nog altijd kunnen bereiken, zegt Sangiorgi. “Als het ijs dat dit gebied nu bedekt geheel zou smelten, dan praat je over een zeespiegelstijging van bijna 15 meter.”

Boorexpeditie
Sangiorgi is op dit moment op boorexpeditie in de Rosszee, Antarctica met het Integrated Ocean Discovery Program. Deze expeditie is er op gericht meer begrip te krijgen van de gevoeligheid van de Antarctische ijskap tijdens klimaatveranderingen van het verre geologische verleden, om zo de toekomstige afsmelt van de Antarctische ijskap beter te kunnen voorspellen.

Dit onderzoek wordt gefinancierd door het polair programma van NWO. De boorexpeditie en de Nederlandse deelname daaraan wordt mede mogelijk gemaakt door de bijdrage van NWO aan het Integrated Ocean Discovery Program.

Publicatie:
Southern Ocean warming and Wilkes Land ice sheet retreat during the mid-Miocene
Francesca Sangiorgi, Peter K. Bijl, Sandra Passchier, Ulrich Salzmann, Stefan Schouten, Robert McKay, Rosie D. Cody, Jörg Pross, Tina van de Flierdt, Steven M. Bohaty, Richard Levy, Trevor Williams, Carlota Escutia, Henk Brinkhuis
Nature Communications
doi: 10.1038/s41467-017-02609-7