Een van de meest deprimerende effecten van de opwarming van de aarde is de stijging van de zeespiegel. Wetenschappers gebruiken vaak de beroemde bijbelse legende over de ark van Noach om hun alarmerende voorspellingen te illustreren - dat wil zeggen, wat de mensheid in de nabije toekomst te wachten staat.
Dergelijke uitspraken over de komende grootschalige aanval van water zijn echter zeer gedramatiseerd. Volgens nieuwe studies zal het smelten van ijs helemaal niet leiden tot een catastrofe van universele schaal: hoe vreemd het ook mag klinken, op plaatsen zal het water integendeel terugwijken en grote stukken land blootleggen.
Laten we om te beginnen eens kijken waarom het smelten van gletsjers de oceaan in het algemeen beïnvloedt. Als u bijvoorbeeld stukjes ijs in een bak met water doet, verandert het niveau niet wanneer ze smelten. Het verdwijnen van het poolijs zelf zou dus geen significante invloed moeten hebben op de grenzen van de zee en het land. Maar de oceaan komt, zoals uit metingen blijkt, nog steeds, en dit gebeurt om de volgende reden: wanneer water warmer wordt, zet het, zoals de meeste substanties, uit, en de uitstroom van de gletsjers vergroot uiteindelijk het volume van de oceaan.
Ecologen zeggen al lang dat als de ijskappen volledig smelten, de zeespiegel naar schatting zeven meter zal stijgen. Voor sommige kust- en havensteden kan dit een ramp zijn. Tegen de achtergrond van deze apocalyptische voorspellingen lijkt de theorie van een daling van de zeespiegel op het eerste gezicht absurd, vooral als je bedenkt hoe lang we al geïntimideerd zijn door de komende overstroming. Specialisten zouden gewichtige argumenten moeten hebben om hun standpunt radicaal te corrigeren.
Er moet echter meteen worden opgemerkt dat we het niet hebben over de gemiddelde indicatoren van watergroei - de oceaan blijft gestaag stijgen en neemt ongeveer drie centimeter per jaar van het land weg. Het is alleen zo dat deze veranderingen in de praktijk buitengewoon ongelijk zijn - de zwaartekracht en geografische kenmerken van de oceaanbodem in de Antarctische regio brengen hun belangrijke wijzigingen door. De wetenschappelijke gemeenschap heeft deze factoren lang genegeerd, maar nu, wanneer ze in aanmerking worden genomen, bleek dat in sommige delen van de wereld de oceaan inderdaad van de kust zal wijken.
De zeebodem heeft een duidelijk reliëf met zijn eigen heuvels en laaglanden, en de hoogteverschillen lopen op tot zeker enkele tientallen meters. En zware ijsmassa's hebben niet het laatste effect op de vorming van de aardkorst: tektonische platen zakken onder hun gewicht door, maar langs de randen van ijsophopingen 'zwelt' het oppervlak op, waardoor de eilanden erboven omhoog worden gebracht. Oceanografen vestigden de aandacht op dergelijke transformaties van het aardoppervlak in de 19e eeuw toen ze de impact van gletsjers in Noord-Amerika en Eurazië bestudeerden.
Onder het gewicht van de ijsmassa's kromp het oppervlak van de planeet wel vijfhonderd meter. Aan het einde van de ijstijd begon de korst zich te herstellen, en ondanks de afgelopen 20 duizend jaar is dit proces nog niet voltooid. Zelfs nu, bijvoorbeeld, voegt het Hudson Bay-gebied een centimeter per jaar toe, en sommige hooggelegen gebieden zinken nog steeds.
Soortgelijke tektonische processen zullen steevast worden ingezet, zelfs met het huidige smeltende ijs. De onderste topografie in de Antarctische regio's zal veranderingen ondergaan: de platen, bevrijd van het ijzige gewicht, zullen terugkeren naar hun rechtmatige plaats en de regio's langs de randen van de gletsjer zullen beginnen te zinken. Wetenschappers proberen nu te voorspellen hoe de veranderde positie van onderzeese bergen en troggen het oceaanpeil zal beïnvloeden. De conclusies zijn dubbelzinnig: Boston en New York, bijvoorbeeld, bevinden zich in een overstromingsgebied, terwijl Schotland daarentegen meer "droge" gebieden zal hebben.
Promotie video:
Maar de topografie van het aardoppervlak is niet de enige factor die het gedrag van de oceaan in het licht van de opwarming van de aarde beïnvloedt. In dezelfde 19e eeuw stelde natuurkundige Robert Woodward van de US Geological Survey het zwaartekrachteffect van ijskappen op het omringende water voor. Volgens zijn bevindingen zijn gletsjers, net als alle andere massieve objecten, in staat om water aan te trekken, waardoor er een soort glijbanen om hen heen ontstaat.
Dienovereenkomstig zal bij het smelten niet alleen water vrijkomen dat gebonden is in de vorm van ijs, maar ook water gebonden door de zwaartekracht van het ijs. Woodwards wetenschappelijk onderzoek in 1976 werd voortgezet door William Farrell en James Clark, die deze theorie probeerden toe te passen bij het berekenen van de zeespiegelveranderingen aan het einde van de laatste ijstijd.
Even later probeerde Clark, geleid door de theorie van ‘glaciale zwaartekracht’, te berekenen hoe de kaart van de aarde zou veranderen als de West-Antarctische ijskap zou verdwijnen. Het bleek dat hoewel de gemiddelde zeespiegel zal stijgen, in sommige delen van de Zuidelijke Oceaan het water zal dalen.
Clarks onderzoek wekte enige interesse in de wetenschappelijke gemeenschap, maar in het algemeen bleven oceanografen doorgaan met het bouwen van vereenvoudigde modellen van waterverdeling tijdens de opwarming van de aarde, zonder rekening te houden met de zwaartekrachtseffecten van gletsjers. Vreemd genoeg negeerden ze in hun studies zelfs koppig de metingen van de TOPEX / Poseidon-satelliet, die in de jaren negentig de invloed van de zwaartekracht op het zeegezicht bevestigden.
Maar Jerry Mitrovitsa van Harvard University (VS) vestigde hier de aandacht op. Het was door zijn inspanningen dat de zwaartekrachtfactor later in de wetenschappelijke gemeenschap werd erkend. Het team van Mitrovica presenteerde berekeningen waarin niet de laatste plaats werd toegekend aan de "aantrekkingskracht" van de gletsjer. De bevindingen van de onderzoekers schokten oceanografen: volgens nieuwe gegevens, zodra de gletsjer smelt, zal het waterpeil binnen een straal van ongeveer tweeduizend kilometer daar vandaan vallen.
Dus als Groenland volledig verdwijnt, zal het zeeniveau voor de kust van Schotland met meer dan drie meter dalen, en in de regio IJsland zal het water met tien meter dalen. Voor de kust van Europa wordt slechts een lichte stijging van het water verwacht, althans niet door de zeven meter waarmee wetenschappers ons eerder bang maakten. Als het zee-element zich echter in sommige regio's terugtrekt, zal het zeker terugwinnen in andere delen van de planeet. In het bijzonder zullen er moeilijke tijden komen voor kuststeden in Zuid-Amerika - daar zal de zeespiegel met 10 meter stijgen.
Trouwens, naast het zwaartekrachteffect, hield Mitrovica bij het berekenen van de verandering in het niveau van de wereldoceaan nog een factor in aanmerking, die eerder ook over het hoofd werd gezien: de invloed van de gletsjer op de oriëntatie van de rotatieas van de aarde. Volgens het onderzoek van een geofysicus zal de rotatieas van de aarde ongeveer een halve kilometer verschuiven wanneer de enorme ijskap smelt, wat ook invloed heeft op het zeeniveau in verschillende delen van de aarde.
Zo zal bij het volledig loslaten van Groenland van ijs en de daaropvolgende verplaatsing van de rotatieas de equatoriale uitstulping licht kantelen, waardoor de onderwaterheuvels op sommige plaatsen een halve meter groeien.
Men mag echter niet vergeten dat West-Antarctica, samen met Groenland, een belangrijke deelnemer is aan het broeikaseffect, en dat het bepaalde aanpassingen kan maken aan de verdeling van de watermassa's. Afzonderlijk beschouwd, zal het smelten van het ijs leiden tot een daling van de zeespiegel voor de kust van Antarctica en een lichte stijging van het water aan de zuidpunt van Zuid-Amerika. Maar de oostkust van de Verenigde Staten, die overigens na de ijstijd nog steeds langzaam aan het zinken is, zal het moeilijk krijgen - daar zal het zeeniveau het wereldgemiddelde met 25% overschrijden.
Nu staan wetenschappers voor een moeilijke taak: de gevolgen van het smelten van zowel Groenland als West-Antarctica samen analyseren en een volwaardig model maken van de verdeling van watermassa's, rekening houdend met de uitstroom van water uit zowel het noorden als het zuiden van de planeet. Groenland verdwijnt nu veel sneller dan de Antarctische gletsjers aan het smelten, en dit is ongetwijfeld triest nieuws voor Zuid-Amerika.
West-Antarctica heeft echter nog steeds een kans om Groenland in te halen bij het smelten, omdat een aanzienlijk deel van de gletsjers onder de zeespiegel ligt en, zoals u weet, smelt warm water ijs sneller dan lucht. In dit geval, rekening houdend met het zwaartekrachteffect, moet men wachten op de terugtrekking van water van de kusten van Antarctica, en dan zal de oceaandruk moeten worden beperkt door de inwoners van de Verenigde Staten.
Hoe het ook zij, de erkenning van de factor van het zwaartekrachteffect van gletsjers en de gedetailleerde studie ervan zullen het mogelijk maken om een meer gedetailleerd en waarheidsgetrouw model op te stellen van de komende veranderingen in de relatie tussen land en water.
"Van een meningsverschil over schattingen van de zeespiegelstijging, evolueren we geleidelijk naar een coherente theorie die tegenstrijdige gegevens uit verschillende geografische regio's met elkaar verzoent", zegt Mark Siddall, een klimatoloog aan de Universiteit van Bristol.
In de tussentijd werken experts hard om erachter te komen welke watermassa's energieker zullen zijn - vanuit het noorden of vanuit het zuiden kunnen we alleen maar raden wat er tevoorschijn zal komen en wat zal verdrinken.
