Extreme zeespiegelstijging

Bron: Volkskrant

Op 13 -1-2018 had de Volkskrant een informatief artikel over extreme zeespiegelstijging. Het informatieve van het artikel was dat er wetenschappers aan het woord werden gelaten die de cijfers kennen. En overzicht hebben wat we wel weten en wat we niet weten. Waar je kritiek op kunt hebben is dat het niet ging om ‘gewone’ maar om ‘extreme’ zeespiegelstijging. Het Volkskrantartikel had betrekking op een publicatie van begin december 2017 van de hand van Renske de Winter et al., die voortborduurden op onder andere een publicatie van Ritz et al uit 2015. De Winter en collega’s becijferden onlangs dat aan de Nederlandse kust een stijging van 1,5 meter aan het eind van deze eeuw niet kan worden uitgesloten. ‘De kans daarop is klein’ zegt Renske de Winter, ‘maar het laaggelegen Nederland is kwetsbaar en de gevolgen van een dergelijk zeeniveau zullen groot zijn.’

Bron: http://www.antarcticglaciers.org

Ik kijk eerst naar de onderliggende publicatie van Ritz et al. In de samenvatting schrijven ze: “Large parts of the Antarctic ice sheet lying on bedrock below sea level may be vulnerable to marine-ice-sheet instability (MISI), a self-sustaining retreat of the grounding line triggered by oceanic or atmospheric changes. There is growing evidence that MISI may be underway throughout the Amundsen Sea embayment (ASE), which contains ice equivalent to more than a metre of global sea-level rise. If triggered in other regions the centennial to millennial contribution could be several metres.”

Bron: Wikipedia (aangepast)

Die MISI ziet u hierboven afgebeeld. In dit geval zorgt een (warmere) diepe zeestroom dat de lijn tot waar het ijs vast zit aan de bodem landinwaarts verschuift. De kans dat daardoor de drijfijsplaat (ice shelf) eerder afbreekt dan ‘normaal’ neemt daardoor in theorie toe. Drijfijs dat smelt heeft zelf nauwelijks effect op de zeespiegel. De theorie is dat vanwege dat afbreken van die plaat het ijs op het vasteland van Antarctica sneller zeewaarts schuift dan tot nu toe wordt waargenomen. Daardoor zou de ‘voedende’ gletsjer sneller naar zee kunnen stromen en relatief meer landijs per tijdseenheid in zee terecht komen, wat een verhoging van de zeespiegel tot gevolg zou hebben.

In de vorige alinea komt meermaals ‘in theorie’ voor, en ‘zou’. Je moet veel slagen om de arm houden, weinig is zeker. De auteurs beamen dat zelf ook: de fysische mechanismen zijn nog onbekend, modellen met voldoende resolutie zijn nog niet inzetbaar. Ze hanteren zelf een statistisch model, maar beamen dat de wrijving over de oceaanbodem nog een grote onbekende is. Desondanks komen de onderzoekers met een voorspelling dat MISI in 2100 een gemiddelde zeespiegelstijging van 30 cm zou kunnen veroorzaken.

Bron: Depoorter et al

 

In de zomer van 2017 brak een enorme ijsschots los van de Larson-C plaat. De vraag is natuurlijk of dat afbreken van A68 een voorbode is van MISI. Dat is heel lastig te zeggen. Langs de kust van Antarctica en van Groenland zijn talrijke gletsjers, gevoed door het landijs, die op een dergelijke wijze in zee stromen. Ook in Canada en Rusland zijn dergelijke ice shelfs te vinden. Ice shelfs hebben een dikte van 100 tot 1000 m. Dat die drijvende ijsplaten niet oneindig lang worden komt door twee oorzaken: er treedt ’s zomers smelt en sublimatie op aan de bovenzijde. Aan de onderzijde treedt ook smelt op (basal melt), het (zoute) water is per definitie wat warmer dan 0 °C. De plaat wordt dan zeewaarts dunner en zal uiteindelijk afbreken (calving) : een ijsberg is geboren.

Bron: Depoorter et al

Er zijn diverse publicaties die een poging gedaan hebben het smelten en afbreken van de ice shelfs te kwantificeren. Een publicatie van Depoorter et al (2013) toont de basal melt van alle ice shelfs rond Antarctica (boven). De onderzoekers schatten de totale basal melt ongeveer zo groot als verlies door afkalven, maarde verschillen tussen de ijsplaten zijn erg groot. Zo verliezen de grootste ijsplaten, RIS en FRISS, vrijwel uitsluitend massa door afkalving en nauwelijks door basal melt.

Terug naar de publicatie van Renske de Winter et al. Volgens sommige publicaties kan versnelde afsmelt door MISI leiden tot een extra gemiddelde globale zeespiegelstijging van 18 cm, met een 95 percentiele stijging van 32 cm in het jaar 2100. Die gemiddelde stijging kan regionaal echter hoger uitvallen. Dat heeft te maken met de mogelijkheid dat de waarschijnlijkheidsverdeling van het afkalven (ice dynamic contribution) asymmetrisch is.


De Winter et al komen op een mogelijke stijging van 1,5 m. Die kans dat dat gebeurt is statistisch 2,5%. Laten we eens kijken naar de zeespiegelstijging aan de Nederlandse kust tot nu toe. De hoogte van de zeespiegel aan onze kust wordt al heel lang gemeten. Nederlandse meetreeksen behoren tot de oudste ter wereld. In de Zeespiegelmonitor 2014, door Deltares, KNMI en HKV in opdracht van Rijkswaterstaat gemaakt, worden meetreeksen van de zes Nederlandse hoofdpeilmeetstations gebruikt: Delfzijl, Harlingen, Den Helder, IJmuiden, Hoek van Holland en Vlissingen. Deze stations hebben meetreeksen die in de tweede helft van de 19e eeuw beginnen en tot heden doorlopen. In het GRK-rapport (2018) “Waarom de KNMI_scenario’s niet zullen uitkomen” worden deze meetreeksen vanaf 1900 gebruikt:

Bron: GRK-rapport 2018

De gemiddelde trend over de periode 1900 t/m 2016 voor de zes stations is 1,9 mm/jaar. Analyse van de samengestelde meetreeks langs de Nederlandse kust laat geen versnelling zien, ook niet in recente jaren. In de figuur hieronder is de samengestelde meetreeks van alle zes hoofdpeilmeetstations weergegeven.

Data: PSMSL.

Dit fraaie lineaire gedrag van de zeespiegelstijging aan de Nederlandse kust is overigens ook terug te vinden in meetreeksen in de omgeving van Nederland, zoals de Duitse bocht. Langs de Belgische kust is ook een lineaire trend waargenomen. Wahl et al. analyseerden in 2013 een 30-tal stations langs de Europese kust (inclusief de Noordzeekust) en vonden lineaire trends voor alle stations.

De gemiddelde trend voor de zes stations van 1,9 mm/jaar is de relatieve zeespiegelstijging aan de Nederlandse kust. De kust heeft echter te maken met een langzame daling van het land. Die daling heeft te maken met de geologie van ons kustgebied. het Noordzeebekken daalt al vanaf het begin van het Tertiair en het noordwesten van Nederland maakt deel uit van dat bekken. De daling van Noordwest-Nederland wordt door TNO geschat op ongeveer 0,25 mm per jaar. De bodemdaling wordt door het PBL voor de Nederlandse kust geschat op 0,2 mm per jaar Dat betekent een absolute toename van de zeespiegel met ongeveer 1,7 mm per jaar. De absolute zeespiegelstijging langs de Nederlandse kust is dus in overeenstemming met cijfers van de mondiaal gemiddelde zeespiegelstijging over dezelfde periode. (Bron: GRK-rapport 2018).

Bron: KNMI (aangepast)

De KNMI-scenario’s voor 2050 gaan uit van een zeespiegelstijging van 15 tot maximaal 40 cm en van 25 tot maximaal 80 cm in 2085. Omgerekend komt dat neer op een stijging van 2,7 mm/jaar tot 7,3 mm/jaar tot aan 2050 en van 2,8 mm/jaar tot 8,9 mm/jaar tot aan 2085. Ik denk dat, gezien de waarnemingen van eind 19e eeuw, het zo’n vaart niet zal lopen. Dat is ook de visie in de Zeespiegelmonitor 2014: “We verwachten dat de statistische methode vooral voor de eerste decennia goed werkt, omdat over de laatste eeuw simpele statistische modellen een grote voorspelkracht hebben gehad. Later in de 21e eeuw, wanneer temperatuursveranderingen waarschijnlijk een grote invloed zullen hebben, hebben we meer vertrouwen in het fysische model.” Dat ‘waarschijnlijk’ kan mijns inziens beter veranderd worden in ‘misschien’, want weinig is al zeker voor de periode na 2050.

Bron: Deltares

Dat fysische model betreft dan de invloed van diverse bronnen die de zeespiegel doen stijgen. Afgezien van het feit dat het globale temperatuurverloop in de tweede helft van deze eeuw onzeker is, is de asymmetrische zeespiegelstijging als gevolg van versnelde smelt bij Antarctica dat wellicht nog veel meer. Als ik de 1,5 m zeespiegelstijging aan het eind van deze eeuw volgens de publicatie van Renske de Winter in wil tekenen in het LOESS-model van Deltares in bovenstaande figuur dan moet in de grafiek 1,5x zo hoog maken. Gaan we uit van een min of meer lineair verloop van de zeespiegelstijging tot 2050, dan zou het verloop tussen 2050 en 2100 een onwaarschijnlijke hoek moeten maken. De Winter zegt in de Volkskrant: “De kans dat in 2100 bij de Nederlandse kust een zeespiegelstijging van 1,5 meter wordt gehaald is volgens onze berekeningen 2,5 procent. Dat is niet veel, maar het kan wel gebeuren. We moeten bedenken wat we gaan doen als de zeespiegel over tachtig jaar 1,5 meter hoger staat.

Ik vraag me af of we wel móeten bedenken wat te doen bij een dergelijk onwaarschijnlijke stijging. Is het niet veel verstandiger om energie te stoppen in wat realistischer scenario’s? Het liefst met een horizon die wat dichterbij ligt dan het eind van de eeuw, dus pakweg 2050? Dan bewaren we die onwaarschijnlijk extreme scenario’s voor puur wetenschappelijke exercities. Maar ja, het ‘bekt’ wel lekker in de media hoor, 1,5 m zeespiegelstijging in 2100. En het houdt het volk scherp wat betreft klimaatverandering.