Arctische versterking en tikkende koolstofbom: De Arctis als Doos van Pandora 

De eerste gastanker heeft succesvol de Noordoostpassage van Hammerfest naar Japan afgelegd. Na veertig jaar moet Rusland haar drijvende onderzoeksstation in de Arctische Oceaan opheffen omdat er geen geschikt ijs voor het platform meer te vinden is. Orkaan Sandy laat een spoor van vernieling na aan de oostkust van de Verenigde Staten.

Zo wat nieuwsberichten die terug te voeren zijn op één belangrijke oorzaak: iemand heeft aan de thermostaat van de aarde gezeten.

Begin december kwam de National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) naar buiten met de zevende Arctic Report Card, sinds 2006 een jaarlijkse rapportage over de toestand van de Arctische gebieden. Conclusie  in een woord: ‘verontrustend’.  De opwarming die in gang is gezet door de mens heeft op de Noordpool een momentum gecreëerd die dit proces alleen maar versterkt. De mens lijkt hiermee een Doos van Pandora te hebben geopend die moeilijk weer te sluiten is.

“De Arctis verandert op zowel voorspelbare als onvoorspelbare wijze, dus moeten we rekening houden met verrassingen”, aldus Jane Lubchenco van het NOAA.

Arctische versterking
De Arctische gebieden spelen een sleutelrol in het klimaatsysteem op aarde. De oneindige witte vlaktes van sneeuw en zee-ijs reflecteren een groot deel van het inkomende zonlicht, waardoor de hoeveelheid energie die de zon continu uitstort op aarde wordt getemperd.

Afsmelting van sneeuw en ijs betekent dat die temperende invloed verdwijnt als meer donker zee- en landoppervlak de plaats inneemt van die witte spiegel. In plaats van tempering vindt er nu juist versterking van energieopname plaats, een fenomeen dat Arctische versterking heet.

Dit effect stopt niet als het een jaartje weer wat koeler is. Zelfs als een periode van bovengemiddelde warmte wordt gevolgd door een ‘normalere’ periode, gaat die versterking gewoon door. Dat blijkt misschien wel het beste uit het feit dat het in de afgelopen tien jaar niet veel warmer is geworden op de Noordpool, terwijl er een record hoeveelheid ijs en sneeuw verdwenen is. De afgelopen zes jaren zagen elk een nieuw record in afname van ijs- en sneeuwdekking.

Een ander versterkend effect is de oprukkende vegetatie in het noorden. Terwijl wit plaats maakt voor groen, brengen de planten en een turbulenter weerpatroon een nieuw fenomeen naar het noorden: bos- en veenbranden. Roet van die branden bedekken de nog witte oppervlakten en dragen op die manier bij aan absorptie van zonne-energie.

Koolstofbom
De onbalans tussen donkere en lichtere oppervlakten is echter niet het enige dat een verdere versnelling van de opwarming van de aarde veroorzaakt. De wereld van sneeuw en ijs houden enorme hoeveelheden koolstof gevangen in de grond en in de zee. Teloorgang van die massieve barrière leidt tot het vrijkomen van die koolstof in de vorm van koolstofdioxide en het twintig keer sterkere broeikasgas methaan in de atmosfeer.

Dit effect was al jaren bekend, maar hoe groot het risico was lijkt lang onderschat te zijn. Afgelopen week presenteerde de American Geophysical Union de laatste onderzoeksgegevens naar de hoeveelheid koolstof in de bodem van permafrostgebieden.

Een kwart van de bodem op het noordelijk halfrond is permanent bevroren. Dat is een enorme landmassa waar enige menselijke activiteit altijd een uitdagende zaak is. De hoeveelheid data waarop wetenschappers hun schattingen maakten was ontoereikend voor een representatieve berekening. In een laatste berekening, gebaseerd op slechts 45 meetpunten in die miljoenen vierkante kilometers, was er sprake van 1,6 triljoen (1,6 x 10¹⁸!) ton koolstof dat dreigt vrij te komen bij dooi. Nu zijn er 350 locaties aan toegevoegd en komt het getal uit op 1,9 triljoen ton.

Sinds het begin van het Industriële Tijdperk heeft de mens pakweg 375 miljard ton koolstof in de atmosfeer losgelaten met de huidige problematiek tot gevolg. Dit is slechts een fractie van de tikkende koolstofbom die in toenemende snelheid ontdooit.

“De nieuwe studie toont aan dat de gegeven situatie ernstiger is dan beleidsmakers zich realiseren”, aldus Peter Griffith, ecoloog verbonden aan het NASA’s Goddard Space Flight Center. “Wat er gebeurt in de Arctis blijft niet in de Arctis.”

Dip in de straalstroom
Klimaatsceptici konden zich lang verbergen achter het argument dat opwarming van de aarde niet hetzelfde is als het voorkomen van extremere weerpatronen, waaronder extreme of langdurige kou. Hoewel droogte, stormen of juist extreem zware regenval nieuwe fenomenen lijken, konden ze tot voor kort nog niet in verband worden gebracht met opwarming. Nieuwe studies lijken het antwoord te hebben gevonden. De opwarming van de Noordpool heeft effect op de straalstroom, een sterke westelijke luchtstroom in de hoge atmosfeer, die een drijvende kracht is voor de beweging van weersystemen.

De straalstroom lijkt meer dan voorheen heen en weer te slingeren tussen noord en zuid waardoor weersystemen langer blijven hangen op een plaats. “De tendens voor weer om langer te blijven hangen begunstigt extreme weersomstandigheden die samenhangen met een aanhoudend weerpatroon”, meldt Jennifer Francis van de Rutgers Universiteit van New Jersey, die onderzoek deed naar het effect van opwarming van de Noordpool op het weer op de lagere breedtegraden.

Weersystemen bewegen steeds trager, waardoor de kans op langdurige extreme gebeurtenissen als droogte, overstromingen en hittegolven toeneemt.

Behalve de drijvende factor van een sterkte westenwind op weersystemen, neemt ook de kracht van de straalstroom af. Die kracht werd opgewekt door een groot temperatuurverschil tussen het noorden en de gematigde zones. Nu de Noordpool opwarmt, wordt dat verschil steeds minder.

“Zolang het Arctische zee-ijs blijft verdwijnen en de sneeuw eerder in het jaar verdwijnt over grotere gebieden van Eurazië en Noord Amerika, kan men verwachten dat grootschalige circulatie over het gehele noordelijke halfrond in toenemende mate wordt beïnvloed door Arctische versterking”,  concludeert het onderzoek van Francis.

Orkaan Sandy
Een enorme dip in de straalstroom viel samen met een ongebruikelijk sterk hogedrukgebied boven Groenland en zond orkaan Sandy naar New Jersey. Deze gebeurtenis bevestigde nogmaals de conclusies van dit en andere onderzoeken naar veranderende weerspatronen door de opwarming van de aarde. Evenals de ernstige droogtes waarmee de Verenigde Staten eerder dit en vorig jaar mee te kampen hadden of de hevige kou en sneeuwval in Europa.

“De wetenschap vertelt ons dat we klimaatverandering nú moeten aanpakken”, aldus Samantha Smith, hoofd van het internationale klimaatteam van het Wereld Natuur Fonds in reactie op de teleurstellende uitkomst van de klimaattop in Doha, Qatar. “Elk jaar telt. En elk jaar dat regeringen niets doen, wordt het risico voor de wereldbevolking groter. Dat hebben vele miljoenen mensen dit jaar al aan den lijve ondervonden.’’

Bronnen: New Science en Climate Central ©Piepvandaag.nl Barry Wijnands