Wanneer bereiken we het punt dat de ijskappen onomkeerbaar smelten?

We staan er logischerwijs niet dagelijks bij stil, maar het voortbestaan van Nederland wordt letterlijk bepaald door een ijsmassa op 17.000 kilometer afstand. Delen van die ijsmassa liggen op een wip. Gelukkig zijn er mensen die onderzoeken hoe scherp die wip is afgesteld. In deel 1 van dit klimaat-drieluik schreven we dat Nederland een groot probleem heeft als de zeespiegel meer dan 2 meter stijgt. We kunnen de dijken wel verhogen, maar handel en landbouw worden zo goed als onmogelijk. De zoute kwel komt onder de dijken door, rivieren kunnen steeds moeilijker afwateren omdat de zee hoger ligt en daar komt nog bij dat de Rotterdamse haven onbegaanbaar wordt. Net als de kwetsbare eilandstaten in de Stille Oceaan, dreigt dan ook het westelijke deel van Nederland onbewoonbaar te worden. In plaats van het verhogen van de dijken, zouden we grootschalige afsmelting van ijskappen dus moeten zien te voorkomen. Maar wat is daar eigenlijk voor nodig? We vragen het Michiel van den Broeke, hoogleraar Polaire Meteorologie en wetenschappelijk directeur van het Instituut voor Marien en Atmosferisch onderzoek van de Universiteit Utrecht (IMAU) – en iemand die zelf actief onderzoek doet naar de gevoeligheid van Groenland en Antarctica voor de gevolgen van klimaatverandering. Van den Broeke is onder andere co-auteur van een onderzoek dat een tijdje terug in Nature verscheen, over de tipping points van ijskappen. Niet alleen Nederland heeft een kantelpunt in wat we aankunnen, dat geldt ook voor ijskappen: er zijn temperatuurgrenzen waarboven grootschalige, onomkeerbare afsmelting plaatsvindt. De vraag is alleen waar die grens precies ligt. Wanneer hebben we dat tipping point bereikt?

In het IPCC-rapport over 1,5 graden staat dat het tipping point voor afsmelting van Groenland en delen van Antarctica tussen de 1,5 en 2 graden ligt, en in de studie van Nature tussen 1,5 en ‘slightly above’ 2 graden.

Die nauwkeurigheid is lastig wetenschappelijk hard te maken, zegt Van den Broeke, omdat je dan een mondiaal gemiddelde temperatuurverandering zou moeten vertalen naar een regionale verandering in Groenland en Antarctica. “Een bijkomend probleem is dat we die opwarming definiëren als een temperatuurstijging in de atmosfeer, terwijl rond Antarctica vooral de temperatuur van de oceaan – op honderden meters diepte – bepaalt wat er met de ijskap gebeurt.”

Het is dus lastig te modelleren. Alle tussenstappen leveren extra onzekerheden op, en alleen de actuele metingen van massaverlies (met satellieten) hebben een grote nauwkeurigheid.

“Er is wel wetenschappelijke consensus dat beide grote ijskappen – Groenland en Antarctica – op bepaalde plekken kantelpunten in hun systeem hebben, die kunnen worden overschreden bij verdere opwarming van de atmosfeer. Maar wáár die kantelpunten precies liggen, daar lopen de meningen over uiteen.” Het verschilt waarschijnlijk per ijskap, zegt Van den Broeke. De Groenlandse is het best onderzocht, en die is relatief gevoelig voor stijgende luchttemperaturen. Wat die Groenlandse afsmelting onomkeerbaar kan maken, is het geleidelijk dunner en dus ook lager worden van de ijskap. Nu is die nog kilometers hoog, als een reusachtige bergketen. Maar tijdens het smelten zakt het ijsoppervlak naar steeds warmere luchtlagen, waardoor de afsmelting versnelt. De sneeuwlaag op de Groenlandse ijskap vormt nu nog een rem op de afsmelting. Deze absorbeert ongeveer de helft van het smeltwater, dat in de sneeuw opnieuw bevriest. Maar als die sneeuwlaag verzadigd raakt, verliest het z’n sponswerking, zegt Van den Broeke. En als dat gebeurt, loopt het smeltwater direct de zee in.

Zulke processen laten volgens Van den Broeke de kans toenemen dat het kantelpunt bereikt wordt. Bij verdere temperatuurstijging kan dat deze eeuw worden overschreden. En zelfs als we de mondiale opwarming beperken tot 1,5 graad, is dat nog geen garantie dat we onder het kantelpunt van Antarctica blijven.

“Je ziet nu al dat de ijskappen steeds sneller massa verliezen,” zegt Van den Broeke. “De oceaan is een belangrijke drijfveer voor dat massaverlies, en die oceaan reageert ook heel langzaam. 90 procent van de extra warmte door broeikasgassen verdwijnt nu in die oceanen.”

Dat zou volgens Van den Broeke voor de kleinere West-Antarctische ijskap kunnen gelden. Dat komt door de vorm van de bodem: warm oceaanwater kan onder de ijskap komen. “Met de rol van de oceaan kun je niet zeggen dat ‘als we nu stoppen met uitstoten, die oceaan daar wel direct naar zal luisteren’. Die temperatuurdoelen van de VN zijn ook gekozen omdat ze haalbaar leken – niet omdat wetenschappers hebben gezegd dat ze daadwerkelijk veilig zijn.” “Het lijkt er wel op dat Groenland en Oost-Antarctica, als we daadwerkelijk onder de 1,5 graad blijven, zich kunnen stabiliseren. Dus dat daar geen fundamentele kantelpunten worden overschreden.” Van den Broeke wil nog een belangrijk ding meegeven. Niet zozeer over ijskappen, maar over wetenschappelijke onzekerheden, en hoe we daarmee moeten omgaan. Er wordt hard gewerkt om onzekerheden te verkleinen, maar ze worden nooit klein genoeg voor de hoogste zekerheidsgraad. En dus moeten we volgens Van den Broeke beslissingen nemen op basis van het potentieel.

“Er zijn weleens momenten dat we in Nederland denken dat we ons overal aan kunnen aanpassen. Maar juist gezien de onzekerheden is het goed om in te zetten op voorkómen van de potentiële problemen.” Niet het water proberen tegen te houden dus, maar de kraan op tijd dichtdraaien. De ijskappen hebben allerlei kantelpunten, maar echt veilige temperatuurgrenzen zijn moeilijk aan te wijzen. Zowel Groenland als West-Antarctica vertonen ook onder de 1,5 graad al tekenen van onomkeerbare afsmelting. Maar het is wel het beste doel dat we onszelf kunnen stellen, als je ook laat meewegen dat het een haalbaar doel moet zijn.

Ook individuele landen als Nederland kunnen een hoop doen om de wereld aan te jagen om onder de 1,5 graad te blijven. Wat precies, vroegen we aan Heleen de Coninck, hoofdauteur van het vierde hoofdstuk (over klimaatbeleid) van een een speciaal IPCC-rapport dat afgelopen september uitkwam. Lees hier het derde en laatste deel van ons drieluik: als Nederland wil overleven, moet het al z'n invloed gebruiken om het internationale klimaatbeleid aan te jagen.