De eerste wereldwijde beoordeling van de omvang van de sneeuw- en ijsbedekking op het aardoppervlak – een kritische factor die de planeet afkoelt door de weerkaatsing van zonlicht – en zijn reactie op stijgende temperaturen.
De wereldwijde cryosfeer – alle gebieden met bevroren water op aarde – kromp met ongeveer 87.000 vierkante kilometer (ongeveer 33.000 vierkante mijl), een gebied ongeveer zo groot als Lake Superior, gemiddeld per jaar tussen 1979 en 2016 als gevolg van klimaatverandering volgens een nieuwe studie. Dit onderzoek is het eerste dat een globale schatting maakt van het aardoppervlak dat bedekt is met zee-ijs, sneeuwbedekking en permafrost.
Het gebied van de aarde bedekt met bevroren water is net zo belangrijk als zijn massa, omdat het helderwitte oppervlak het zonlicht effectief weerkaatst en de planeet koelt. Veranderingen in de grootte of locatie van ijs en sneeuw kunnen de luchttemperatuur veranderen, het zeeniveau veranderen en zelfs de oceaanstromingen over de hele wereld beïnvloeden.
De nieuwe studie werd gepubliceerd in De toekomst van de aarde, AGU’s tijdschrift voor interdisciplinair onderzoek naar het verleden, het heden en de toekomst van onze planeet en haar bewoners.
Percentage van elke regio dat op enig moment in het jaar (1981-2010) ijs, sneeuw of bevroren grond ervaart. Krediet: Peng et al. (2021) De toekomst van de aarde https://doi.org/10.1029/2020EF001969
“De cryosfeer is een van de meest gevoelige indicatoren van het klimaat en de eerste die een veranderende wereld laat zien”, zegt eerste auteur Xiaoqing Peng, een fysisch geograaf aan de Lanzhou University. “De schaalverandering vertegenwoordigt een grote wereldwijde verandering, geen regionaal of lokaal probleem.”
De cryosfeer bevat bijna driekwart van het zoete water op aardeEn de En in sommige berggebieden bedreigen afnemende gletsjers de drinkwatervoorziening. Veel geleerden hebben gedocumenteerd: krimpende ijskappenEn de Sneeuwbedekking afgenomen, En de Arctisch zee-ijsverlies individueel als gevolg van klimaatverandering. Maar geen eerdere studie heeft gekeken naar de volledige omvang van de cryosfeer boven het aardoppervlak en zijn reactie op stijgende temperaturen.
Contractie in ruimte en tijd
Peng en collega’s van Lanzhou University berekenden de dagelijkse rek van de cryosfeer en namen het gemiddelde van deze waarden om tot jaarlijkse schattingen te komen. Terwijl de uitbreiding van de cryosfeer groeit en krimpt met de seizoenen, ontdekken ze dat het gemiddelde oppervlak van de cryosfeer van de aarde sinds 1979 over het algemeen is gekrompen, wat correleert met stijgende luchttemperaturen.
De neergang deed zich voornamelijk voor op het noordelijk halfrond, met ongeveer 102.000 vierkante kilometer (ongeveer 39.300 vierkante mijl), of ongeveer de helft van de oppervlakte van Kansas, die elk jaar verloren ging. Deze verliezen worden enigszins gecompenseerd door groei op het zuidelijk halfrond, waar de cryosfeer jaarlijks met ongeveer 14.000 vierkante kilometer (5.400 sq mi) is uitgebreid. Deze groei deed zich voornamelijk voor in zee-ijs in de Rosszee rond Antarctica, waarschijnlijk als gevolg van windpatronen, oceaanstromingen en de toevoeging van koud smeltwater van de Antarctische ijskappen.
Smeltend zee-ijs in de Noordelijke IJszee. Krediet: NASA/Katherine Hansen
Schattingen toonden aan dat niet alleen de wereldwijde ijskap aan het krimpen was, maar dat veel regio’s voor kortere tijd bevroren bleven. De gemiddelde eerste bevriezingsdag valt nu ongeveer 3,6 dagen later dan in 1979, en het ijs smelt ongeveer 5,7 dagen eerder.
“Dit soort analyse is een goed idee voor een wereldwijde indicator of indicator van klimaatverandering”, zegt Sean Marshall, een glacioloog aan de Universiteit van Calgary, die niet bij het onderzoek betrokken was. Hij denkt dat een natuurlijke volgende stap zou zijn om deze gegevens te gebruiken om te onderzoeken wanneer ijs- en sneeuwbedekking de aarde haar maximale helderheid geven, om te zien hoe veranderingen in albedo het klimaat op seizoens- of maandelijkse basis beïnvloeden en hoe dit in de loop van de tijd verandert.
Om hun globale schattingen van de omvang van de cryosfeer samen te stellen, verdeelden de auteurs het oppervlak van de planeet in een rastersysteem. Ze gebruikten bestaande datasets van de omvang van het wereldwijde zee-ijs, sneeuwbedekking en bevroren grond om elke cel in het netwerk te classificeren als onderdeel van de cryosfeer als deze ten minste één van de drie componenten bevatte. Vervolgens schatten ze het volume van de cryosfeer op dagelijkse, maandelijkse en jaarlijkse basis en onderzochten hoe het in de 37 jaar van hun studie was veranderd.
De auteurs zeggen dat de wereldwijde dataset nu kan worden gebruikt om de impact van klimaatverandering op de cryosfeer verder te onderzoeken, en hoe deze veranderingen ecosystemen, koolstofuitwisseling en de timing van de levenscycli van planten en dieren beïnvloeden.
Referentie: “A Comprehensive Assessment of Global Cryosphere Extent from 1979 to 2016” door Xiaoqing Ping, Tingjun Zhang, Oliver W. Fraunfeld, Ran Du, Haodong Jin en Kuikui Mu, 16 mei 2021, De toekomst van de aarde.
DOI: 10.1029/2020EF001969
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”