De samenstelling van de West-Antarctische ijskap was heel anders dan eerder werd gedacht

Ongeveer 35 miljoen jaar geleden koelde de aarde snel af. Ongeveer tegelijkertijd vormde de Drake Passage zich tussen Zuid-Amerika en Antarctica, wat de weg vrijmaakte voor de Antarctische Stroom. Dankzij deze twee factoren was Antarctica al snel volledig bedekt met ijs. Zoals een onderzoek van het Alfred Wegener Instituut nu laat zien, werd deze enorme ijstijd in ten minste één gebied vertraagd. Dit nieuwe stukje van de puzzel met betrekking tot de vroege geschiedenis van de West-Antarctische ijskap zou kunnen helpen de onzekere toekomst ervan te voorspellen. De studie is zojuist uitgebracht in natuur tijdschrift Communicatie over aarde en milieu.

over KlimaatonderzoekersWest-Antarctica staat al jaren in de schijnwerpers. Hier strekt de West-Antarctische ijskap zich op de top van het continent uit tot in de naburige Amundsenzee. Bij de kust staat het ijs nog in direct contact met de bodem; verder naar open zee, Vlot. omdat Klimaatverandering Het zeewater warmt geleidelijk op, waarbij het laatste de ijsplaat steeds meer van onderaf uitholt. De aardingslijn – het laatste punt waarop het ijs nog op de grond rust – beweegt steeds verder landinwaarts. Door het smeltwater en de ijsbergen die worden gegenereerd, verliest de Thwaites-gletsjer, die uitmondt in de Amundsenzee, twee keer zoveel ijs als 30 jaar geleden. Als de West-Antarctische ijskap volledig instort, wereldwijde zeespiegel Het zal meer dan drie meter stijgen.

“De stabiliteit van de West-Antarctische ijskap is van cruciaal belang voor de toekomstige evolutie van de wereldwijde zeespiegel”, zegt de eerste auteur van het onderzoek, Gabriele Uenzelmann-Neben van het Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI). “Daarom werken onderzoekers over de hele wereld aan het voorspellen van het toekomstige gedrag van ijs in een warmere wereld met behulp van numerieke simulaties. Hoe meer we weten over de geschiedenis van de West-Antarctische ijskap, hoe nauwkeuriger deze modellen kunnen worden gemaakt. De recente geschiedenis is goed gedocumenteerd, maar we weten nog steeds weinig erg veel over zijn vroegere jaren, met name de vormende fase. Onze studie vormt een belangrijk stukje van de puzzel.’

Tijdens twee onderzoeksexpedities aan boord van de Polarstern onderzochten de geofysicus en haar team sedimenten in de buurt van Pine Island Trough, een kanaalachtige groef op de zeebodem in het ondiepe deel van de Amundsenzee die van noord naar zuid loopt en leidt direct richting de westkust van Antarctica. Om de gegevens te verzamelen, vertrouwde het AWI-team op de beproefde seismologische methode van reflectiviteit: Polarstern trok er een 3000 meter lange kabel – of streamer – achteraan. De streamer is uitgerust met hydrofoons die in totaal 240 meetkanalen gebruiken. Tijdens onderzoeksvluchten wordt een pneumatisch kanon gebruikt om seismische pulsen achter het schip te produceren. Deze pulsaties dringen de zeebodem binnen en worden teruggekaatst op de geologische grens – bijvoorbeeld tussen sedimenten en hard gesteente – die worden geregistreerd door de watervoerende lagen van de stroming. Op basis van de verschillende reistijden van de golven en de locaties van elk afzonderlijk kanaal kan de interne structuur van de zeebodem in kaart worden gebracht.

Meetgegevens onthulden een groot sedimentlichaam, een sedimentdrift, aan de oostkant van het Pine Island Basin, en een zonder tegenhanger aan de westkant. “Vanwege het Coriolis-effect dat wordt veroorzaakt door de rotatie van de aarde, kan deze ongelijke afzetting van sediment aan de oostkant van het kleine bassin in plaats van aan de westkant alleen worden geproduceerd door de diepwaterstroom die van noord naar zuid naar de kust stroomt,” zegt Uenzelmann-Neben. “Om dit te laten gebeuren, zou de oceaancirculatie op het moment van depositie vergelijkbaar moeten zijn met de huidige omstandigheden, dat wil zeggen dat de heersende westelijke stroming en de Antarctische stroming verder naar het zuiden moeten worden geplaatst. Net als vandaag de dag zakken de diepe wateren in de bassin moet relatief warm zijn geweest”.

Aanvullende studie van stuifmeel van sedimentkernen Ze werden verzameld in de buurt van het kleine bassin, wat aangeeft dat de sedimenterosiebasis ongeveer 34 tot 36 miljoen jaar geleden werd gevormd. Op exact hetzelfde moment – de Eoceen-Oligoceen grens – daalde de temperatuur over de hele wereld en werd Antarctica bedekt met ijs. “Onze studie levert overtuigend bewijs dat ten tijde van de Grote Gletsjer zich warmere diepe wateren verzamelden in de buurt van de zeebodem van Amundsen en de uitbreiding van de West-Antarctische ijskap in de zee vertraagden”, legt de AWI-geofysicus uit. “Dit belangrijke en onverwachte resultaat onderstreept het enorme belang dat oceaanstromingen hadden, zelfs tijdens de vorming van de West-Antarctische ijskap en nog steeds bestaat. Met deze aanvullende kennis met betrekking tot de eerste fase van de ijskappen, voorspelt het hun toekomstige stabiliteit en ijsterugtrekking kan nu worden verbeterd.”