Lang geleden heeft de ‘catastrofale’ zuivering van de westelijke ijskap van Noord-Amerika mogelijk tot verliezen in het oosten geleid
Een onderzoeksschip dat naar sedimentkernen boort, vaart voor de Blackstone-gletsjer in Prince William Sound in Alaska.
De terugtrekking van de ijskappen van Noord-Amerika in de laatste jaren van de laatste ijstijd is misschien begonnen met “catastrofale” ijsverliezen in de Noordelijke Stille Oceaan langs de kust van het huidige British Columbia en Alaska, zeggen wetenschappers.
In een nieuwe studie gepubliceerd op 1 oktober in Wetenschap, onderzoekers vinden dat deze pulsen van snel ijsverlies van wat bekend staat als de westelijke Cordillerasijskap heeft bijgedragen aan, en wellicht veroorzaakt, het massale afkalven van de Laurentide-ijskap duizenden jaren geleden in de Noord-Atlantische Oceaan. Die ineenstorting van de Laurentide-ijskap, die ooit grote delen van Canada en delen van de Verenigde Staten bedekte, leidde uiteindelijk tot grote verstoringen in het mondiale klimaat (SN: 11/5/12).
De nieuwe bevindingen doen twijfels rijzen over de lang gekoesterde veronderstelling dat veranderingen op de hemisferische schaal in het klimaat op aarde hun oorsprong vinden in de Noord-Atlantische Oceaan (SN: 31/01/19). De studie suggereert dat het smelten van de resterende gletsjers van Alaska in de noordelijke Stille Oceaan, hoewel minder extreem dan zuiveringen in het verleden, verreikende effecten zou kunnen hebben op de wereldwijde oceaancirculatie en het klimaat in de komende eeuwen.
“Mensen denken meestal dat de Atlantische Oceaan is waar alle actie is, en al het andere volgt”, zegt Alan Mix, een paleoklimatoloog aan de Oregon State University in Corvallis. “We zeggen dat het andersom is.” De Cordillerasijskap faalt eerder in de reactieketen, “en dan wordt dat signaal uitgezonden [from the Pacific] als vallende dominostenen over de hele wereld. “
In 2013 haalden Mix en collega’s sedimentkernen uit de zeebodem van de Golf van Alaska in de hoop erachter te komen hoe de Cordillerasijskap precies was veranderd vóór het einde van de laatste ijstijd. Deze kernen bevatten verschillende lagen zand en slib, afgezet door de afgekalfde ijsbergen van de ijskap gedurende vier verschillende gelegenheden in de afgelopen 42.000 jaar. Het team gebruikte vervolgens radiokoolstofdatering om de chronologie van de gebeurtenissen te bepalen, waarbij het ontdekte dat de ijszuiveringen van de Cordilleras “verrassend” vooraf gingen aan de periodes van abrupt ijsverlies van de Laurentide, bekend als “Heinrich-gebeurtenissen”, met telkens 1000 tot 1500 jaar.
“We weten al lang dat deze Heinrich-evenementen een groot probleem zijn,” zegt co-auteur Maureen Walczak, een paleoceanograaf ook aan de Oregon State University. “Ze hebben wereldwijde klimaatconsequenties die samenhangen met een toename van CO in de atmosfeer2, opwarming op Antarctica… en de verzwakking van de Aziatische moesson in de Stille Oceaan. Maar we weten niet waarom ze zijn gebeurd. ”
Hoewel wetenschappers nu met de vinger naar de Noordelijke Stille Oceaan kunnen wijzen, blijft het exacte mechanisme onduidelijk. Mix stelt verschillende theorieën voor over hoe ijsverlies uit de Cordillera zich uiteindelijk vertaalde in massaal afkalven van ijs langs de oostkust van Noord-Amerika. Het is mogelijk, zegt hij, dat het zoete water dat in de noordelijke Stille Oceaan werd afgezet, noordwaarts door de Beringstraat, over de Noordpool en de Noord-Atlantische Oceaan stroomde. Daar diende het drijvende zoete water als een ‘dop’ op het dichtere zoute water van de oceaan, waardoor het niet omviel. Dit proces had ertoe kunnen leiden dat het water warmer werd, waardoor de aangrenzende ijskap werd gedestabiliseerd.
Een andere theorie stelt dat de lagere hoogte van de verminderde Cordillerasijskap de manier waarop oppervlaktewinden Noord-Amerika binnendrongen, veranderde. Normaal zou de ijskap fungeren als een hek en de wind en hun waterdamp naar het zuiden afleiden als ze Noord-Amerika binnenkwamen. Zonder deze barrière wordt het transport van warmte en zoet water tussen de bekkens van de Stille en de Atlantische Oceaan verstoord, waardoor het zoutgehalte van de Atlantische wateren verandert en uiteindelijk meer warmte aan het ijs daar wordt afgegeven.
Tegenwoordig dienen de gletsjers van Alaska als de laatste overblijfselen van de Cordillerasijskap. Velen zijn in een staat van snelle terugtrekking als gevolg van klimaatverandering. Dit smeltende ijs stroomt ook weg in de Stille en Arctische oceanen, waardoor de zeespiegel stijgt en de normale mengprocessen in de oceaan worden verstoord. “Het falen van ijs in de Noordelijke Stille Oceaan leek een voorbode te zijn van een echt snel ijsverlies in de Noord-Atlantische Oceaan, dat is een beetje zorgwekkend”, zegt Walczak.
Als het ijs in de noordelijke Stille Oceaan smelt volgens dezelfde patronen als in het verleden, zou dit aanzienlijke wereldwijde klimaatgebeurtenissen kunnen veroorzaken, suggereren de onderzoekers. Maar Mix waarschuwt dat de hoeveelheid afvloeiing van zoet water die nodig is om veranderingen elders in de mondiale oceaan en het klimaat teweeg te brengen, onbekend is. “We weten genoeg om te zeggen dat zulke dingen in het verleden zijn gebeurd, ergo, ze zijn echt en kunnen opnieuw gebeuren.”
Het is echter niet duidelijk wat de timing van dergelijke wereldwijde veranderingen zou zijn. Als de ijsverliezen in de Atlantische Oceaan zich in het verleden hebben voorgedaan als gevolg van een verandering in de dynamiek van de diepe oceaan, veroorzaakt door het smelten van de Stille Oceaan, zou het waarschijnlijk honderden jaren duren voordat dat signaal de andere overgebleven ijskappen bereikt. Als die verliezen echter werden veroorzaakt door een verandering in de zeespiegel of wind, zouden andere ijskappen iets sneller kunnen worden aangetast, maar nog steeds niet in deze eeuw.
De ijskap van Laurentide is natuurlijk allang verdwenen. Maar twee anderen blijven, in Groenland en Antarctica (SN: 30/09/20, 23/09/20). Beide hebben talloze gletsjers die eindigen in de oceaan en de binnenkant van de ijskappen afvoeren. Dit maakt de ijskappen vatbaar voor zowel warmer oceaanwater als zeespiegelstijging.
De smeltende gletsjers in Alaska hebben al ongeveer 30 procent van de wereldwijde zeespiegelstijging aangewakkerd. “Een van de hypothesen die we hebben, is dat de zeespiegelstijging de ijsplaten bij de monding van die gletsjers zal destabiliseren, die zullen afbreken als champagnekurken”, legt Walczak uit. Als dat gebeurt, zo gaat het idee, zullen de ijskappen steeds sneller gaan instorten.
Het was moeilijk om gegevens over klimaatverandering in de Stille Oceaan te vinden, zoals die door Walczak en collega’s is verzameld, zegt Richard Alley, een glacioloog aan de Pennsylvania State University die niet bij het onderzoek betrokken was. “Deze nieuwe gegevens kunnen meer vragen oproepen dan ze beantwoorden”, zegt hij. “Maar door de circulatie in de Noordelijke Stille Oceaan … te koppelen aan het mondiale model van klimaatschommelingen, geeft het nieuwe artikel ons een echte vooruitgang in het begrijpen van dit alles.”
