Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut; Ministerie van Infrastructuur en Milieu

 
Klimaatdesk: veelgestelde vragen
Oceaan en zeespiegelstijging
Wat is de relatie tussen de zeespiegelstijging en het totale oppervlak van de oceanen?
Het volume van de oceaan wordt groter naarmate de zeespiegel stijgt, maar dit effect is zo klein dat het geen merkbare vertraging geeft op de zeespiegesltijging. Onderstaand rekensommetje maakt dat duidelijk:

De oceaan beslaat ongeveer 2/3 van het aardoppervlak, en is gemiddeld 3-4 kilometer diep. Het huidige volume is dus ongeveer 2/3 x het aardoppervlak x 3500 meter. Stel nu eens dat 10% van het huidige land (dus 10% van 1/3 van het aardoppervlak = 1/30 van het aardoppervlak) onder loopt door zeespiegelstijging, en dat daar 5 meter water komt te staan. De toename van het volume van de oceaan is dan 1/30 van het aardoppervlak x 5 meter. Hoewel het gaat om heel veel water is dat in verhouding tot het huidige volume vrijwel niets: minder dan 0.01%. Van dit effect hebben we dus niet veel respijt te verwachten.

Recentelijk zijn er in de pers publicaties verschenen n.a.v een artikel van Thomas e.a. in Science (gepubliceerd op 8 oktober 2004) over het afsmelten van gletsjers in West-Antarctica. Met behulp van vliegtuigmetingen toonden zij aan dat dit verrassend snel blijkt plaats te vinden. Ook de gletsjers op het Antarctisch schiereiland trekken zich terug (Cook e.a., Science, 22 april 2005 ) Daar tegenover staat dat onderzoek met behulp van satellieten heeft aangetoond dat er in de afgelopen jaren meer sneeuw is gevallen op het oostelijk deel van Antarctica - een proces met een matigende invloed op de zeespiegelstijging. Deze voorbeelden geven aan dat het onderzoek op dit gebied nog volop in ontwikkeling is. De grootste bijdrage aan de zeespiegelstijging wordt veroorzaakt door de uitzetting van water (thermische expansie), dus door de toename van de wereldgemiddelde temperatuur. Verder stijgt de zeespiegel door het smelten van gletsjers en ijskappen. Dit levert dus extra water. Echter, in de afgelopen eeuw is deze component van de zeespiegelstijging gedeeltelijk gecompenseerd door de groei van de Antarctische ijskap.

Zelfs als er sprake zou zijn van meer water in de ocaan, dan zou dit "overtollig" water niet op grote schaal verdampen. Dit komt doordat het waterdampgehalte in de atmosfeer gestuurd wordt door de temperatuur (en niet door het niveau van de zeespiegel): hoe hoger de temperatuur, des te groter de hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer.

De huidige waterdampinhoud van de atmosfeer is wereldgemiddeld ongeveer 20 Kg per m2. Dit is gelijk aan een laagje water van 2 cm. Volgens de bovenvermelde temperatuurafhankelijkheid neemt het waterdampgehalte van de atmosfeer met ongeveer 1 a 2 mm per graad toe. De thermische expansie van de oceaan veroorzaakt een zeespiegelstijging van circa 8 cm per graad. Door de opwarming van de aarde stijgt de zeespiegel dus veel meer dan de hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer.

Antarctica heeft een negatief effect op de zeespiegel omdat de toename van neerslag het in deze regio wint in de massabalans. Grote delen van Antarctica zijn zeer koud. Een temperatuurstijging met enkele graden doet dan in feite niet zoveel m.b.t. het afsmelten. Anders is het op Groenland, waar de temperatuur van delen van de ijskap gedurende een aanzienlijk deel van het jaar rond het vriespunt ligt. Op Zuid-Groenland wint het afsmelten het daarom van de aangroei door de neerslagtoename. Hetzelfde geldt voor de meeste gletsjers. Er zijn aanwijzingen dat in het verleden bij het aflopen van ijstijden de zeespiegel inderdaad met 5 a 6 meter per eeuw is gestegen. Dit was in een tijd waarin een veel groter ijsvolume aanwezig was dan nu: het plotseling doorbreken van de ijsstuwwallen met daarchter smeltwatermeren met gigantische volumina aan water, deed de zeespiegel in korte tijd met vele meters stijgen.

Het IPCC schat dat het afsmelten van de West-Antarctiche ijskap, genoeg voor 6 m zeespiegelstijging, 5 a 7 eeuwen in beslag neemt. Dus als dit mocht plaatsvinden, dan hebben we het over 1 m zeespiegelstijging per eeuw extra. Een tweede risicogebied is Groenland. Ook hiervoor geldt dat het wegsmelten van de Groenlandse ijskap vele eeuwen in beslag zal nemen: volgens het IPCC 3 meter zeespiegelstijging (equivalent aan de totale Zuid-Groenlandse ijskap) in 1000 jaar.

Er bestaat wel veel onzekerheid over het tempo van het afsmelten van ijskappen in relatie tot de temperatuurstijging. Hansen et al. (2004, zie CE TweedeKamerraport) geeft een aantal oorzaken voor deze onzekerheid, zoals zwarter ijs door roet en een grotere doorlaatbaarheid van smeltwater van top naar bodem van de ijskap, waardoor respectievelijk afsmelten en afkalving sneller zou kunnen verlopen dan tot nu toe is gedacht.

Hasselman et al (science, 2003) geeft een schatting van de zeespiegelstijging bij het business as usual scenario (voor een gemiddelde klimaatgevoeligheid) voor twee gevallen (C= alle conventionele voorraden worden verstookt, E= ook niet-conventionele voorraden worden verstookt). Ik voeg de figuur hierbij (voor tekst en uitleg, zie CE rapport). De bijbehorende zeespiegelstijging is ruim 3 tot 8 meter in het jaar 3000 met een onzekere 3 meter extra. Als het klimaatsysteem een hogere gevoeligheid heeft, worden deze getallen groter!