Bijna tien jaar lang is er een enorme analyse gemaakt van satellietbeelden met hoge resolutie Het heeft wetenschappers in staat gesteld om met ongekende precisie te observeren hoe de gletsjers op aarde zich het hele jaar door gedragen. Deze massa's zijn verre van statische ijsblokken; ze reageren met hun eigen puls op het klimaat: ze versnellen, vertragen en veranderen hun dynamiek naarmate de seizoenen veranderen.
Uit deze voortdurende monitoring blijkt dat de De gletsjers op aarde zijn veel kwetsbaarder Dit komt door temperatuurschommelingen, vooral wanneer de thermometer boven het vriespunt uitkomt. De nieuwe gegevens, verzameld en geanalyseerd door een team van het California Institute of Technology (Caltech) met steun van NASA en gepubliceerd in het tijdschrift WetenschapZe bieden een wereldwijde kaart van de ijsbeweging en bieden een belangrijk inzicht in hoe het ijs de komende decennia zal reageren op klimaatverandering.
Een wereldwijd overzicht van gletsjerbewegingen
Het onderzoek is gebaseerd op bijna een decennium van continue satellietwaarnemingenTussen 2014 en 2022 vergeleken wetenschappers meer dan 36 miljoen paren beelden. Op basis van deze gegevens reconstrueerden ze de snelheid waarmee elke aardgletsjer groter dan 5 vierkante kilometer beweegt en vrijwel alle grote ijsmassa's op aarde bedekt.
Het hoofddoel was om te meten hoe De snelheid van het ijs verandert gedurende het jaarDat wil zeggen, welke seizoenspatronen zich herhalen en in welke regio's de reactie het meest intens is. Deze informatie stelt ons in staat om gebieden te onderscheiden waar de gletsjer nauwelijks de seizoenen opmerkt en andere waar de snelheid dramatisch toeneemt of abrupt afneemt, een teken van een grotere gevoeligheid voor omgevingsomstandigheden.
In de praktijk hebben de auteurs een soort Wereldwijde kartering van seizoensgebonden gletsjerdynamiekDeze methode identificeert zowel de frequentie als de omvang van ijsversnellingen en -vertragingen. Het resultaat is een wereldwijde mozaïek die laat zien waar gletsjers het meest kwetsbaar zijn voor veranderingen in temperatuur en smeltwatertoevoer.
Deze globale aanpak staat in contrast met eerdere studies, die zich vooral richtten op specifieke valleien of geïsoleerde regio'sDoor nu met homogene, hoge-resolutiegegevens voor alle continenten te werken, kan het Caltech-team het gedrag van gletsjers in zeer uiteenlopende klimaten, van gematigde bergketens tot extreme polaire omgevingen, direct vergelijken, inclusief processen in Groenland.
Temperaturen boven nul en dooi: het zwakke punt van het systeem
Een van de duidelijkste resultaten van het onderzoek is de directe relatie tussen luchttemperatuur en oscillaties in ijssnelheidIn gebieden waar de jaarlijkse maximumtemperatuur boven de 0°C ligt, vertonen gletsjers veel grotere variaties in snelheid dan in gebieden waar het het hele jaar door koud blijft.
In deze gematigde streken hebben gletsjers de neiging om hun pieksnelheden aan het begin van het jaarDit valt samen met de eerste perioden van intensiever smelten. Deze toegenomen beweging is niet alleen te wijten aan het verlies van oppervlaktemassa, maar ook aan wat er aan de voet van de gletsjer gebeurt wanneer smeltwater door het ijs sijpelt.
Volgens de onderzoekers is de snelle instroom van smeltwater in het gletsjerbed Het verhoogt de waterdruk onder het ijs en vermindert de wrijving tussen het ijs en de grond. Met andere woorden: de gletsjer glijdt gemakkelijker over zijn basis, wat resulteert in een snellere voortgang tijdens actieve smeltfasen.
Het proces, dat consistent op verschillende continenten wordt waargenomen, benadrukt dat het systeem bijzonder kwetsbaar voor opwarmingsepisodesZelfs als ze seizoensgebonden zijn. Telkens wanneer de temperatuur boven het vriespunt stijgt, wordt het mechanische evenwicht van de gletsjer verstoord, en deze reactie kan heviger worden in een context van aanhoudende opwarming van de aarde.
Seizoensvariabiliteit en veranderingen op de lange termijn
Naast het documenteren van hoe ijs versnelt door hitte, ontdekt de studie een verband tussen de seizoensgebonden variabiliteit (snelheidsveranderingen binnen hetzelfde jaar) en de jaar-op-jaar variabiliteit (de verschillen van jaar tot jaar). Gletsjers met zeer duidelijke seizoensschommelingen vertonen over het algemeen ook een meer variabele stroming op een schaal van meerdere jaren.
Die relatie is zwak maar meetbaar en suggereert dat factoren zoals de vorm van de gletsjer, de helling en de configuratie van het subglaciale drainagesysteem Ze beïnvloeden zowel de gevoeligheid voor seizoenen als de reactie op langetermijntrends. Dit betekent niet dat een specifieke seizoensverandering op zichzelf onomkeerbare tegenslagen zal veroorzaken, maar het geeft wel aan dat bepaalde geometrieën gevoeliger zijn voor opwarming.
De auteurs benadrukken dat de oscillaties van één jaar zijn niet voldoende om het verlies van ijs te verklaren die zich in de afgelopen decennia hebben opgehoopt. Deze seizoenspuls geeft echter aan hoe de gletsjer zou kunnen reageren als de warme omstandigheden aanhouden of toenemen. Een systeem dat al versnelt bij kleine temperatuurstijgingen, zou zijn gedrag veel radicaler kunnen veranderen onder scenario's van intense opwarming.
De combinatie van seizoens- en jaar-op-jaargegevens biedt daarom een bruikbare basis voor het verfijnen van modellen die proberen de economische groei te voorspellen. de bijdrage van gletsjers aan de zeespiegelstijging en andere risico's die verband houden met het smeltende ijs, van de vorming van onstabiele meren zelfs veranderingen in de stroming van bergrivieren.
Risico's voor de zeespiegel en het beschikbare water
De nieuwe wereldwijde database bevestigt een reeds gedocumenteerde trend: De ijsmassa's op aarde slinken in rap tempo En dat heeft een directe impact op de oceanen en het beschikbare zoetwater. De snelheid van het verlies van gletsjers en ijskappen zal een bepalende factor zijn in de evolutie van de zeespiegel gedurende deze eeuw.
Elk jaar zorgt de terugtrekking van het ijs voor meer volume in de oceanen, waardoor de risico op kustoverstromingen en erosieDit geldt met name voor dichtbevolkte kustgebieden in Europa en andere regio's. Steden in delta's of laaggelegen gebieden worden blootgesteld aan agressievere stormvloeden, die in combinatie met een hogere zeespiegel de materiële en menselijke schade kunnen vergroten.
Binnen de continenten functioneren gletsjers als lange termijn zoetwaterreservesIn bergketens in Europa en andere delen van de wereld, zoals Het AndesgebergteIJs voedt rivieren die landbouw en waterkracht ondersteunen, en zelfs stedelijke watervoorziening tijdens droge periodes. Het versnelde verlies van gletsjermassa zou op middellange termijn kunnen leiden tot onregelmatigere rivierstromen en een grotere druk op de watervoorraden.
Uit het onderzoek blijkt dat het begrijpen van de manier waarop de gletsjer reageert op de seizoensgebonden temperatuurvariaties Dit kan helpen anticiperen op wanneer en waar de meest abrupte veranderingen in de watervoorziening zullen optreden. Regio's die momenteel profiteren van relatief stabiele sneeuwsmelt, kunnen de komende decennia te maken krijgen met periodes van overmatige waterafvoer afgewisseld met periodes van schaarste.
Europa en de bergen onder de microscoop van de satelliet
Hoewel het werk een wereldwijd perspectief heeft, zijn de resultaten vooral relevant voor de bergketens van Europawaar gematigde en koude gletsjers samen voorkomen in een relatief klein gebied. Systemen zoals de Alpen, de Pyreneeën of de IJslandse gletsjers vertonen precies deze omstandigheden, waarbij de temperaturen regelmatig het vriespunt overschrijden.
In deze omgevingen is het patroon dat door de studie wordt beschreven – met pieksnelheden van het ijs in verband met vroegtijdig smelten— helpt verklaren waarom sommige Europese gletsjers zich zo snel terugtrekken. Naast het verlies aan dikte door het smelten van het oppervlak, bevordert efficiënter glijden over de grond tijdens warmere periodes een dynamische aanpassing die hun dunner worden versnelt.
Voor landen als Spanjewaarin Hooggebergtegletsjers zijn nu sterk verminderd En omdat ze zich in een kritieke situatie bevinden, is satellietinformatie een hulpmiddel om de laatste resten ijs in de Pyreneeën nauwlettend in de gaten te houden en hun stabiliteit te beoordelen. Hoewel deze gletsjers klein zijn in vergelijking met de grote poolstelsels, heeft hun verdwijning aanzienlijke ecologische, hydrologische en landschappelijke gevolgen op lokale en regionale schaal.
De mogelijkheid om de reactie van Europese gletsjers direct te vergelijken met die van andere gematigde streken – bijvoorbeeld in Noord-Amerika of Centraal-Azië – stelt ons ook in staat om wat er op het continent gebeurt in een breder perspectief te plaatsen. bredere klimaatcontextAls de acceleratie- en rempatronen zich herhalen, is dit een teken dat dezelfde natuurkundige krachten in verschillende geografische situaties werkzaam zijn.
Wat er nog moet worden begrepen over landijs
Ondanks de grote hoeveelheid geanalyseerde gegevens erkennen de auteurs zelf dat De natuurkunde die de stroming van ijs beheerst, blijft complex En het is nog niet helemaal duidelijk. Satellieten stellen ons in staat om nauwkeurig te meten hoe de gletsjer beweegt, maar het is niet altijd eenvoudig om elke snelheidsverandering te koppelen aan een specifiek proces dat zich binnenin of aan de voet ervan afspeelt.
Het onderzoek markeert een belangrijke vooruitgang door een kwantitatieve weergave van seizoensdynamiek in bijna alle soorten gletsjers, maar het laat open vragen over regionale verschillen, de interne structuur van het ijs en de exacte manier waarop subglaciale afwateringssystemen zijn georganiseerd. Om deze onbekende factoren op te lossen, moeten waarnemingen op afstand worden gecombineerd met metingen op de grond en moeten numerieke modellen worden verbeterd.
De onderzoekers benadrukken de noodzaak om door te gaan gletsjers monitoren met satellietinstrumenten om langere tijdreeksen te verkrijgen. Alleen op deze manier is het mogelijk om natuurlijke oscillaties – die verband houden met klimaatvariabiliteit – duidelijker te onderscheiden van aanhoudende trends die verband houden met door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde.
Naarmate er nieuwe sensoren worden toegepast en analysetechnieken worden verfijnd, heeft de wetenschappelijke gemeenschap er vertrouwen in dat zij beter kan anticiperen. wanneer en waar de meest kritieke veranderingen zullen plaatsvinden in de stabiliteit van ijs, zowel op poolbreedtegraden als in bergachtige gebieden op Europees en ander continenten.
Het beeld dat bijna tien jaar aan satellietgegevens heeft achtergelaten, is dat van een zeer gevoelig gletsjersysteem, waarvan seizoensgebonden ritmes van ijsversnelling en -vertraging Ze weerspiegelen een toenemende kwetsbaarheid voor de opwarming van de aarde. Het benutten van deze kennis om voorspellingen te verbeteren en plannen aan te passen, is essentieel om de risico's die samenhangen met smeltend ijs te verminderen. Denk hierbij aan zeespiegelstijging en waterbeheer in berggebieden.
