Abstract
Het identificeren van alle processen die het smelten van het Antarctische zee-ijs elke zomer veroorzaken, is cruciaal voor het verbeteren van het huidige, gebrekkige vermogen van hedendaagse modellen om de klimatologische terugtrekkingsfase van de jaarlijkse zee-ijscyclus nauwkeurig te simuleren. Dit is essentieel voor het begrijpen en toeschrijven van waargenomen trends en recente abrupte veranderingen in de zee-ijsbedekking en het robuuster voorspellen van toekomstige zee-ijscondities en -effecten. Dit artikel identificeert door golven aangedreven processen die de seizoensgebonden smelt van zee-ijs kunnen versnellen, zowel in de marginale ijszone (MIZ) als in open watergebieden binnen de binnenste zee-ijszone (SIZ). Het onderzoek bouwt voort op de al lang bestaande opvatting dat seizoensgebonden ijsafsmelting in Antarctica voornamelijk wordt veroorzaakt door laterale en basale smelting van ijsschotsen, die in de MIZ wordt versterkt door het breken van ijsschotsen door golven. Het toont aan dat oceaangolven een belangrijke aanvullende rol spelen bij het genereren van oppervlakte- en inwendige smelting (ook wel "golfsmelting" genoemd) via drie processen: "golfoverstroming", "golfverpulvering" en "golfvergroening" (waarbij algen in door golven gemodificeerd ijs gedijen). Op basis van bestaande waarnemingen en eenvoudige eendimensionale modellering wordt geschat dat deze golfprocessen de albedo van het ijs met 0,38–0,64 verminderen ten opzichte van met sneeuw bedekt ijs, wat resulteert in een verhoging van de verticale smeltsnelheid van 0,9–5,2 cm d⁻¹, die door golfvergroening wordt versterkt tot 1,1–6,1 cm d⁻¹. De studie identificeert tevens vijf positieve feedback- en subfeedbackmechanismen die de ijssmelting waarschijnlijk verder versnellen. Dit onderzoek vult een lacune op in de huidige klimaat- en aardesysteemmodellen. Deze modellen houden weliswaar rekening met de effecten van golven op de verdeling van ijsschotsgroottes, maar negeren de gekoppelde, door golven aangedreven dynamische, thermodynamische en biologische processen die mogelijk bijdragen aan de verklaring waarom en hoe het Antarctische zee-ijs elke zomer zo snel kan smelten. Het doel van deze fundamentele studie is om verder gericht onderzoek te stimuleren naar de kwantificering van de rol van golfsmelting in de jaarlijkse zee-ijscyclus, evenals de bijdrage van golfvergroening aan de primaire productie in de zee-ijszone en de rol ervan in belangrijke biogeochemische processen die terugkoppelen naar het klimaat. Het werk heeft implicaties voor de planetaire albedo, mondiale klimaatfeedbackmechanismen, mariene ecosystemen en de nauwkeurigheid van toekomstige zee-ijs- en klimaatprojecties in een steeds stormachtiger wordende Zuidelijke Oceaan, evenals in een veranderend Arctisch gebied.
Website: European Geosciences Union
