Satellieten meten smeltend zee-ijs

Het Arctische zee-ijs neemt niet alleen af in oppervlak maar ook in dikte. Bij het huidige tempo waarmee volgens satellietmetingen de zee-ijsdikte afneemt, is er over 50 jaar geen zee-ijs meer over in de zomer.

Indirecte invloed op zeespiegelstijging

Het oppervlak van het Arctisch zee-ijs (figuur 1) neemt al tientallen jaren af (figuur 2) door de mondiale opwarming. De temperatuur in het Arctisch gebied stijgt verder naarmate er meer ijs smelt. Dit komt doordat het donkere water veel meer zonlicht absorbeert dan het witte zee-ijs. Zee-ijs dat smelt heeft volgens de wet van Archimedes geen invloed op de zeespiegel. De zeespiegel stijgt wel door het uitzetten van het water als de temperatuur verder stijgt. Door de toename in temperatuur worden de polen warmer, waarbij ook landijs op Groenland en Antarctica smelt. Het smelten van landijs heeft wel invloed op de zeespiegelstijging. Indirect leidt het verdwijnen van zee-ijs dus wel tot zeespiegelstijging.

Naast oppervlakte ook dikte

Maar hoe zit het eigenlijk met de dikte van het Arctisch zee-ijs? Metingen van zee-ijsdikte zijn lastig en schaars en waren tot voor kort alleen beschikbaar dankzij meetcampagnes. Voor het bepalen van de totale hoeveelheid zee-ijs zijn metingen op grote schaal echter essentieel.

Satellieten bieden uitkomst

Satellietwetenschappers van het KNMI gebruiken hiervoor gegevens van de MetOp, ERS en QuikSCAT satellieten. Om te bepalen waar zich zee-ijs bevindt, kijken deze satellieten naar de zogenaamde backscatter - aan het oppervlak weerkaatste radiostraling. Recent onderzoek toont aan dat backscatter ook gebruikt kan worden om een schatting van de zee-ijsdikte te maken. Zo weerkaatst dun, jong zee-ijs (tot één jaar oud) minder radiostraling dan ouder, dikker zee-ijs (meer dan twee jaar oud). Met deze gegevens kan over het hele poolgebied een schatting van de zee-ijsdikte worden gemaakt. Metingen worden voornamelijk gedaan in winterse omstandigheden, wanneer er veel zee-ijs is en er geen water op het ijs staat. Door smelt ontstaat er in de zomer vaak een waterlaagje op het ijs, dat de meting bemoeilijkt.

 

Bijna drie decennia aan satellietmetingen

In het onderzoek zijn satellietmetingen gebruikt vanaf 1992. Hiermee is de trend in gemiddelde ijsdikte over de afgelopen 25 jaar in kaart gebracht. Figuur 3 laat de gemiddelde zee-ijsdikte in het Arctisch basin zien in maart, gedurende 1992-2017. Maart is de maand waarin het ijs op z'n dikst is. Een sterke neerwaartse trend is zichtbaar van ongeveer 3 centimeter per jaar. Dat betekent dat over de relatief korte periode van de metingen, de zee-ijsdikte met bijna een meter is afgenomen. In dit tempo is er over 50 jaar geen zee-ijs meer over in de zomer.

KNMI-klimaatbericht door Maurits Kooreman en Ruben Egbers