Het smelten van landijs op Groenland


Fig.1    Bron: Klimaatgek

De ijskap van Groenland heeft -zoals alle dynamische systemen- een input en output (zie figuur 1). De input wordt gevormd door neerslag, op Groenland vooral in de vorm van sneeuwval, de output door evaporatie (verdamping) en sublimatie aan de bovenzijde van de ijsmassa, en run off naar zee van de gletsjers die zo ijs en smeltwater afvoeren. De zwarte pijl is de input, de rode pijlen vormen de output. Als de output in een jaar groter is dan de input  dan neemt de ijsmassa af. Is de input groter dan de output dan neemt de ijsmassa toe.


Fig.2  Bron: PNAS

De foto hierboven laat de Kangerlugssuup Sermerssua gletsjer op West- Groenland zien. Op de achtergrond zie je een stukje van het enorme pakket landijs dat in het midden wel 3 km dik is. Dat ijs is het resultaat van honderdduizenden jaren sneeuwval, waarbij de sneeuw door druk ijs geworden is. Aan de randen van Groenland zakt onder invloed van de zwaartekracht het ijs langzaam richting oceaan, de weg van de minste weerstand volgend. De gletsjers die zo hun weg richting zee zoeken vormen de belangrijkste ‘output’ van het systeem. In zee brokkelt het ijs af en vormt ijsbergen, terwijl onder het gletsjerijs smeltwater ‘s zomers zijn weg naar zee zoekt.

In de jaren vanaf de laatste eeuwwisseling was er waarschijnlijk sprake van afname van de ijsmassa op Groenland. In een aantal artikelen (zie voor de laatste hier) heb ik over het ijs op Groenland geschreven. Het klimatologisch seizoen op Groenland loopt van 1 september t/m 31 augustus van het jaar daarop, rekening houdend met de lange periode van sneeuwaccumulatie van september tot juni en de korte zomersmelt. De Deense Arctische onderzoeksinstellingen presenteren geactualiseerde kennis over de toestand van onder andere de Groenlandse ijskap op de website Polar Portal.


Fig.3    Bron: Polar Portal

In figuur 3 is het verloop te zien van de zogenaamde SMB (Surface Mass Balance), de massa van sneeuw op Groenland van 1 september 2020 tot 1 september 2021. De eerst oplopende blauwe lijn toont de toename van het sneeuwpakket daalt tussen begin juni en eind augustus als de korte zomer aanbreekt. Verdamping en sublimatie zorgen er dan voor dat er meer sneeuw verdwijnt dan er bijkomt, en de blauwe lijn daalt.  Helemaal rechts eindigt de  blauwe lijn op 400 GT (gigaton) sneeuw. Dat is dus wat er netto in het pooljaar 20-21 aan de bovenzijde is bijgekomen.

Maar er is ook de output langs de randen van Groenland, en als de omvang van die output tussen september 2020 en september 2021 groter was dan 400Gt dan nam de sneeuw- en ijsmassa in dat pooljaar af. Helaas zijn er weinig run off data voorhanden, en als ze al bestaan, dan bestrijken ze vaak een korte meetperiode.

Gelukkig heeft het DMI (Deens Meteorologisch Instituut) daar wat op gevonden, en heeft in het jaarverslag van 2020 de beperkte meetdata van de run-off gecombineerd met de meetgegevens van de GRACE satellieten. GRACE en zijn opvolger GRACE-FO (GRACE Follow-On) meten de kleine veranderingen in het zwaartekrachtsveld die het gevolg zijn van veranderingen in de hoeveelheden ijs. Dit levert een min of meer onafhankelijke meting van de totale massabalans op (later meer hierover). Met behulp van de GRACE data heeft het DMI een schatting kunnen maken van de totale massabalans (TMB) van 1986 t/m 2020:


Fig.4    Bron:    DMI jaarverslag 2020

De formule is: SMB (Surface Mass Balance) + Discharge (run-off) = TMB (Total Mass Balance). Heel goed in de grafiek is te zien dat de TMB vanaf 1997 onder de 0 zakt. Dat betekent dat vanaf 1997 er sprake is van een afname van de massa sneeuw en ijs op Groenland. Maar er is een positieve kant aan deze grafiek: vanaf 2012 is de TMB weer aan het stijgen. De TMB was in het pooljaar 2019-2020 ongeveer 150 GT.

Opvallend is dat de discharge (run-off) vanaf 2005 per jaar min of meer constant is met een waarde rond de -500 Gt. Daarom is te verwachten dat de discharge van het pooljaar 2020-2021 weinig zal afwijken van de voorgaande jaren en ook in 2021 rond de -500 Gt zal zijn. Omdat we de SMB van 2020-2021 al kennen (figuur 3) kunnen we op basis van deze data de TMB voor het jaar 2020-2021 schatten op ongeveer -100 Gt. :


Fig.5

Het komende jaarverslag van Groenland zal uitwijzen of ik er ver naast zat. Met die positieve trend over de afgelopen 10 jaar zou het me niet verbazen als we binnen enkele jaren op Groenland weer een TMB van rond de 0 te zien krijgen. Er is in elk geval geen enkele reden om hysterisch te doen over het smelten van Groenlands ijs lijkt me.

Tot slot: de GRACE-satellieten meten de totale veranderingen in ijsmassa. Een aantal van deze veranderingen is echter het gevolg van het feit dat de massa van de aarde voortdurend vertraagd verandert als gevolg van eerdere veranderingen in de omvang van de ijskap.  Dit staat bekend als Glacial Isostatic Adjustment (GIA) dat we al eerder tegenkwamen in de artikelen over de zeespiegel. De door GRACE gemeten veranderingen in massa zijn niet gecorrigeerd voor GIA, dus enige voorzichtigheid met de satellietdata lijkt gewenst. Maar dat weet u als lezer van deze website intussen wel denk ik.