Erger dan verwacht – de staat van het klimaat II:
Een wereld van sneeuw en ijs
GERTJAN COBELENS
Juni 2025. Op de monitor van Stefan Rahmstorf, hoogleraar oceanografie en klimaat, verbonden aan het Potsdam Instituut voor Klimaatonderzoek, verschijnt een grafiek met oceaanstromingen en tijdsaanduidingen. De data zijn niet voor tweeërlei uitleg vatbaar. Het is de meest alarmerende grafiek die hij in zijn veertigjarige carrière als oceaanonderzoeker gezien heeft.
Hij was altijd een stem van rede en terughoudendheid geweest. Sensationele berichten over een dreigende ineenstorting van de Atlantische meridionale omkerende circulatie (AMOC) – het enorme onderwatersysteem dat stilletjes fungeert als een verborgen klimaatmotor – nuanceerde Rahmstorf door bedaard te wijzen op de trage maar gestage voortgang van de wetenschap. Volgens zijn eigen schattingen was het risico op een volledig stilvallen van de warme golfstroom minder dan 10 procent.
Maar deze grafiek vertelt een ander verhaal.
Eerdere rapporten van de Intergouvernementele Werkgroep inzake Klimaatverandering (IPCC) stelden dat een abrupte ineenstorting van de AMOC vóór 2100 zeer onwaarschijnlijk was. Maar nu, nota bene met de eigen CMIP6-modellen van het IPCC die ze tot voorbij 2100 hadden laten draaien, was de afname van de AMOC geen geleidelijk proces meer. De uitkomst oogde eerder als een horrorscenario: in elk middelhoog-emissiescenario (ons huidige pad) dat tot in de volgende eeuw doorloopt, geeft de AMOC er de brui aan.
Rahmstorf zag de op hol slaande terugkoppelingslus al voor zich: de gestaag vertragende AMOC, de stilvallende convectie, het punt waarop er geen weg meer terug is – en de wereldwijde gevolgen, die variëren van een snelle afname van de regenval in het Amazonegebied tot grootscheepse misoogsten in Europa. Het kantelpunt zou al binnen de komende twee decennia kunnen plaatsvinden en ergens in de jaren veertig kunnen worden bereikt – bij een opwarming van slechts 2,5 °C in plaats van de 4 °C, waarvan voorheen was uitgegaan.*
Na dat punt is het alsof je een rotsblok over de rand van een steile heuvel duwt: rolt die eenmaal omlaag, dan is er geen houden meer aan.
De cijfers maalden door zijn hoofd. Zelfs als de wereld op miraculeuze wijze vast zou houden aan het Akkoord van Parijs, dan nog is er een risico van 25 procent dat de AMOC in de loop van deze eeuw stilvalt. Vroeger had hij er al voor gepleit om de kans op deze extreem ingrijpende gebeurtenis tot minder dan 1 procent terug te dringen. Nu kon je net zo goed een muntje opgooien.
En wat hem nog het meest beangstigde was dat hij wist dat de gebruikte modellen conservatief waren. Ze hielden bijvoorbeeld geen rekening met de enorme hoeveelheden smeltwater die van de Groenlandse ijskap de oceaan in zouden stromen, wat het proces nog eens zou versnellen.
Dit ging niet langer over het uitvogelen van een academische puzzel. Hier was sprake van een onmiskenbaar gevaar, van een gevalletje Russische roulette met het mondiale klimaatsysteem. Hij leunde voorover om een e-mail aan zijn collega’s te schrijven. Halverwege de klinische onderwerpregel stopte hij. Alle redelijkheid en terughoudendheid die hij jarenlang gecultiveerd had, voelde plots als een overblijfsel uit een vroeger, stabieler tijdperk.
Dus begon hij opnieuw, maar deze keer waren zijn woorden aan de ‘wereld’ gericht. Hij typte de enige woorden die op dat moment waarachtig voelden, een harde breuk met alles waarvoor hij gestaan had, om een schrille waarschuwing af te steken: ‘Ik was geschokt toen ik deze resultaten voor het eerst onder ogen kreeg…’
En ja, zijn woorden waren zowaar – heel even – nieuws. En dan vallen die AMOC-perikelen nog eens in het niet bij wat zich momenteel aan de Zuidpool afspeelt. De zomer van 2025 was een zomer vol akelige ontdekkingen…
—
Zie ook: René M. van Westen & Henk A. Dijkstra, ‘Abrupt Gulf Stream path changes are a precursor to a collapse of the Atlantic Meridional Overturning Circulation‘ (Nature Communications, 26 feb. 2026).
Maart 2022. Oost-Antarctica, de koudste plek op aarde, beleeft de extreemste hittegolf ooit gemeten. Drie dagen achtereen is de temperatuur er zo’n 40°C hoger dan normaal en stijgt van een dodelijke -53°C naar een bijna behaaglijke -11,8°C. Onderzoekers van het Concordia Station laten zich buiten in T-shirt en korte broek fotograferen.
Een week later gebeurt wat altijd voor onmogelijk is gehouden. De gebruikelijke ijsstormen maken plaats voor regen. Even later stort de Conger-ijsplaat – een brok ijs van het formaat van Rome – de Zuidelijke Oceaan in. Een gebeurtenis die normaal gesproken op een tijdschaal van decennia plaatsvindt, neemt nu slechts een paar uur in beslag.
November 2023. De oneindige Antarctische witte wereld lijkt een breekpunt te bereiken.
Na in februari een nieuw zomerrecord voor afname van het ijsvolume te hebben bereikt – nog eens 10 procent lager dan het toch al rampzalige niveau van 2022 – blijft het ijsvolume zes maanden achtereen krimpen. In juli, wanneer de omvang van het zee-ijs dicht tegen het wintermaximum zou moeten schurken, is 15 procent – een gebied groter dan Argentinië – verdwenen. In september, de maand waarin het ijsoppervlak zijn maximum bereikt, wordt opnieuw een laagterecord gemeten – waarbij het oude met dubbele cijfers wordt gekraakt. Wetenschappers spreken van een ‘5 sigma’-gebeurtenis: iets wat zo zeldzaam is dat het hooguit eens in de 10 duizend jaar zou mogen voorkomen. Het is alsof je met 45 graden koorts de spoedeisende hulp binnenwankelt – artsen zouden niet geloven dat je nog leeft.
Juli 2024. Een herhaling van zetten, dit keer hartje winter. In Oost-Antartica zwelt de temperatuur tot 28°C boven normaal aan. De Zuidpool noteert de warmste julimaand ooit gemeten, gemiddeld 6,2°C warmer dan normaal. Tien dagen achtereen lijkt het er eerder zomer dan winter.
Voorjaar 2025. Het proces van afname en krimp lijkt zicht te verharden. De ijsafname houdt gelijke tred met die in 2022 en 2024, waarbij een ijsoppervlak dat groter is dan Pakistan verloren gaat.
Net terug van een expeditie met de Australische ijsbreker RSV Nuyina vertelt de expeditieleider en hoofdauteur van het artikel ‘Impacts of Antarctic summer sea-ice extremes‘, Edward Doddridge, tijdens een interview: ‘De oceaan heeft een geheugen voor het gekoppelde oceaan-zee-ijs-atmosfeer-systeem, wat betekent dat afwijkingen in de temperatuur van het zee-ijs en de oceaan meerdere jaren kunnen aanhouden. Komen er binnen een bepaald tijdsbestek meerdere extreme afnames van het land- en zee-ijs voor, dan bestaat de kans dat de gevolgen daarvan zich opstapelen. In het fysieke systeem kan dit zich uiten in aanhoudende veranderingen in de temperatuur of het zoutgehalte van de oceaan…’
Anders gezegd, tot voor kort vroor al het tijdens de zomer verloren gegane ijs in de winter weer aan. De Zuidelijke Oceaan warmde weliswaar een beetje op, maar tijdens de winter verdween die extra warmte de atmosfeer in. Dat systeem werkt niet meer – ‘dat weten we van onze metingen, maar we hebben deze relatie ook modelmatig bevestigd.’*
Het ijs dat verloren is gegaan, komt niet meer terug, misschien wel nooit meer. En dat komt doordat de verandering hier niet geleidelijk of lineair verloopt, maar meer op een explosie lijkt – een beetje zoals de eerste exponentiële coronapiek. Het ene moment lijkt alles nog beheersbaar, het volgende moment loopt het gierend uit de hand.* Dit geldt ook voor het Grote ‘Ontvriezen’: exponentieel meer warmte, meer ijsverlies en meer gevolgen die gezamenlijk uitmonden in de belangrijkste wereldwijde milieuverandering van het decennium.
Er is een muur van warm water die op de vriesdeur van de Zuidelijke Oceaan inbeukt, en die deur dreigt het te begeven. De verschuivingen die in heel Antarctica plaatsvinden, wijzen aldus Doddridge op een abrupte, niet-lineaire overgang. Om zeker te weten of hier sprake is van een fundamentele fase-overgang, pleit hij hartstochtelijk voor heel snel heel veel meer onderzoek. De voortekenen zijn behoorlijk onheilspellend. Voortdurend verschijnt er nieuw onderzoek dat het ergste doet vermoeden.
Ik heb het niet geturfd, maar in voornoemd interview komen zinsneden als ‘erger dan verwacht’, ‘dit hadden onze modellen niet voorspeld’, ‘dit is niet in de modellen opgenomen’ akelig vaak voor.
—
Verder lezen:
University of Southampton, ‘Antarctica Just Lost a Greenland’s Worth of Ice — And That’s Not the Scariest Part’ (Science and Technology Daily, 4 juli 2025).
Sadie Harley, ‘Antarctic glacier retreats faster than any other in modern history, findings show‘ (Phys.org, 3 november 2025).
Alessandro Silvano et al., ‘Rising surface salinity and declining sea ice: A new Southern Ocean state revealed by satellites‘ (PNAS, 30 juni 2025).
S. Hay en Paul Kushner, ‘The Relative Importance of Antarctic Sea Ice Loss within the Response to Greenhouse Warming‘ (Journal of Climate, 31 mei 2024).
M.R. England et al., ‘Robust Arctic warming caused by projected Antarctic sea ice loss‘ (Environmental Research Letters, september 2020).
Wanneer er in een gigantisch systeem als Antarctica iets kapot gaat, dan verlies je niet alleen dat deel, maar ontketen je ook een kettingreactie. Veranderingen blijven dan niet tot de Zuidpool beperkt, maar waaieren over de wereld uit, in het bijzonder naar de kustgebieden. En de veranderingen gaan snel. ’s Winters neemt het ijsoppervlak nu 4,4 keer sneller af dan aan de Noordpool. Anders gezegd, het Antarctisch gebied is in het afgelopen decennium meer ijs kwijtgeraakt dan het Arctisch gebied in de afgelopen vijftig jaar. Extra zorgelijk is dat er over de Antarctische kantelpunten veel minder bekend is dan over die aan de Noordpool.
In hun studie ‘Cascading tipping points of Antarctica and the Southern Ocean‘ (Springer Nature, 10 december 2024) doen de auteurs een poging om die lacune te dichten door verschillende mogelijke kantelpunten voor het Antarctisch gebied te identificeren. Die lopen uiteen van het sneller dan verwacht afsmelten van ijskappen, de vorming van meer ijsbergen en veranderingen in de oceaancirculaties in en een versnelde verzuring van de Zuidelijke Oceaan.
Antarctica warmt nu al vier keer sneller op dan de rest van de wereld, om de simpele reden dat sneeuw en ijs zonlicht reflecteren – ze fungeren als een gigantische spiegel die het zonlicht terug de ruimte in kaatst – en donker water zonlicht absorbeert. Minder ijs betekent meer warmte; meer warmte betekent minder ijs. Een klassiek geval van versterkende terugkoppeling. Aan de Noordpool is het zo dat wanneer we erin slagen om de mondiale temperatuur te stabiliseren ook de afname van het landijs stopt. Helaas houdt Antarctica er nu ineens andere regels op na. Zelfs in klimaatsimulaties waarin de aarde afkoelt, blijft het Antarctische landijs slinken.
Een ander ‘dingetje’ is dat onderzoekers van het GEOMAR Helmholtz Centrum voor Oceaanonderzoek in Kiel onlangs onderzocht hebben hoe de Zuidelijke Oceaan op een drastische daling van de CO₂-uitstoot zal reageren. De resultaten geven aan dat de Zuidelijke Oceaan een nieuwe golf van opwarming kan veroorzaken door de opgeslagen warmte (zoals gezegd absorberen de oceanen zo’n 90 procent van de opwarming, waarvan de Zuidelijke Oceaan 75 procent voor zijn rekening neemt) weer aan de atmosfeer af te geven. Of dit in de vorm van één grote ‘warmte-uitbarsting’ gaat gebeuren, of als vele kleine ‘boeren’ over een periode van eeuwen, blijft onduidelijk.
De kolossale Antarctische ijskap wordt op zijn plaats gehouden door ijsplaten – de drijvende uitlopers van het landijs – en het zee-ijs zelf, dat de ijsplateau’s beschermt tegen golven en warmere stromingen. Als het zee-ijs verdwijnt, wordt het water dat tegen die ijsplaten beukt warmer en woester. Studies geven aan dat warm water holtes onder de ijsplaten verder uitholt, waardoor er nog meer warmte binnendringt, wat hun ineenstorting versnelt.
Verlies je de ijsplateau’s, dan verlies je de remmen. De ijsplaten erachter kunnen dan abrupt de Zuidelijke Oceaan in storten, waardoor al onze ramingen over de verwachte zeespiegelstijging deze eeuw de prullenbak in kunnen. En het is niet alleen het ijs dat ‘achteruit holt’, hetzelfde geldt ook voor de krilpopulatie – die minuscule garnaalachtigen die een belangrijke voedselbron zijn voor pinguïns, walvissen en zeehonden – die als gevolg van de verzuring van de Zuidelijke Oceaan rap in omvang afneemt.* Tezamen met de gestage afname van het zee-ijs leidt dit tot een inkorting van het broedseizoen en een ernstige verstoring van de voedselketen. Nu al zijn we getuige van pinguïnkuikens die zich van kliffen storten in een wanhopige poging om te overleven.
Figuur 1: Verschillende wisselwerkingen en terugkoppelingen bij de opwarming van Antarctica.
Het zee-ijs houdt de ijsplaten in bedwang, de ijsplaten houden de zeespiegel in bedwang. Elk beetje dat we kwijtraken verzwakt het hele systeem. En Antarctica – dat eindeloze witte fort waarvan we ooit dachten dat het (op menselijke tijdschaal) onneembaar is –verliest beetje na beetje.
In 1978 stond de excentrieke glacioloog John Mercer vrijwel alleen toen hij waarschuwde dat de opwarming van de aarde een sterk destabiliserend effect zou hebben op de West-Antarctische ijskap, om de simpele reden dat hij een van de weinigen was die de consequenties doorzag van de specifieke ligging van West-Antartica.
Mercer begreep wat West-Antarctica anders maakte. In tegenstelling tot Oost-Antarctica of Groenland bevindt het grootste deel van het ijs zich niet op een veilige hoogte, maar ligt het gebied in een enorme, komvormige depressie, honderden meters onder zeeniveau. En hoewel het verdwijnen van zee-ijs niet direct tot een stijging van de zeespiegel leidt, veroorzaakt het wel een kettingreactie. De beschermende barrière verdwijnt, waardoor het verlies van landijs wordt versneld.
Figuur 2: Dwarsdoorsnede van West-Antarctica.
Daarom is de vorming van Antarctisch zee-ijs, of het ontbreken ervan, zo cruciaal. En daarom wordt West-Antarctica als de kwetsbaarste ijskap op aarde gezien.
Vanuit de lucht ziet de ijskap eruit als een koepel, maar op de grond gedraagt hij zich als een sterk vertraagde transportband. Onder zijn eigen gewicht stroomt ijs via lange gletsjers naar buiten, de oceaan in. Die gletsjers strekken zich over de oceaan uit als ijsplaten, drijvende plakken ijs van honderden meters dik.
De frontlinie wordt gevormd door de grondlijn, dat is waar het ijs van de zeebodem loskomt en begint te drijven. Warm zeewater dringt onder het ijs door en maakt de plaat van onderaf dunner. De grondlijn trekt zich vervolgens terug. Landinwaarts kent de bodem een neerwaartse helling, waardoor de terugtrekkende grondlijn dieper komt te liggen en de gletsjer sneller stroomt. In het ergste geval wordt de gletsjer instabiel en verdwijnt hij volledig – soms met een onvoorstelbare snelheid, zoals in 2023, toen acht kilometer Antarctisch ijs in slechts twee maanden tijd verdween.
Dit proces wordt mariene ijskapinstabiliteit genoemd. En we hebben het al in actie gezien, in 2002, toen de Larsen B-ijsplaat in iets meer dan een maand uiteenviel. Dat was een kleine ijsplaat. Maar West-Antarctica telt ook gletsjers als Thwaites* en Pine Island, die groter zijn en moeilijker te stoppen als ze eenmaal in beweging komen.
Antarctica is omringd door ijsplaten die op de oceaan drijven, de uitlopers van de gletsjers van de ijskap. Als deze drijvende ijsplaten snel verdwijnen door smelt en afbrokkeling kunnen aan de randen van Antarctica ijskliffen ontstaan die hoog boven het oceaanoppervlak uitsteken. In theorie kunnen deze hoge ijskliffen snel onder hun eigen gewicht afkalven wanneer ze een bepaalde hoogte bereiken.* Onder glaciologen ontstond de vrees dat er een domino-effect kan optreden: één klif stort in, waardoor een nog hogere klif erachter bloot komt te liggen, die ook instort, enzovoorts, wat tot een snel en onstuitbaar ijsverlies zou kunnen leiden, met een navenante zeespiegelstijging.
Het goede nieuws is dat een onderzoek uit 2024 naar de grenzen van dit domino-effect uitwijst dat wanneer een ijsklif instort, dit proces niet eindeloos door blijft gaan. Het ijs heeft een ingebouwd remsysteem.*
Minder heugelijk is dat een andere studie, ook uit 2024, laat zien dat het onderliggende gesteente bij ijsverlies veel sneller opveert dat verwacht. Decennia lang is gedacht dat dit fenomeen eeuwen in beslag neemt. GPS-metingen geven nu aan dat het hooguit om decennia gaat.
Wanneer het onderliggende gesteente stijgt, wordt ook het smeltwater dat in de kom van West-Antarctica gevangen zit naar buiten geduwd en stroomt het de oceaan in. Minder ijs op het land betekent meer water in de oceaan en dus een hogere zeespiegel.
De planeet doet helaas niet altijd wat je graag zou willen.
Hier in Europa zijn de meeste mensen inmiddels wel bekend met de AMOC (zie de Proloog), voor het gemak en niet helemaal correct de (warme) Golfstroom genoemd. De kans dat je weleens van de veel belangrijkere ACC (de Antartic Circumpolar Current of Antarctische Circumpolaire Stroom) hebt gehoord is echter beduidend kleiner.
De ACC meandert als een ijskoude slagader ononderbroken rond het zuidelijkste deel van de wereld en stuwt 182 miljoen kubieke meter water per seconde door de Zuidelijke Oceaan. Dat is vijf keer de Golfstroom, honderd keer de Amazone. De kracht van de ACC is zo groot dat ze de Stille, de Atlantische en de Indische Oceaan tot een enkele planetaire bloedbaan samenvoegt in de vorm van één gigantische transportband. Deze transportband vervoert warmte, voedingsstoffen, koolstofdioxide en wat er verder zoal nodig is voor het leven.
De oceanen absorberen ruim 90 procent van de extra warmte die door onze CO₂-uitstoot veroorzaakt wordt, en de Zuidelijke Oceaan neemt daarvan driekwart voor haar rekening. Al tientallen jaren fungeert de ACC als de slotgracht van Antarctica – ze blokkeert warm water, houdt indringers op afstand die zich aan drijvend afval vastklampen en vormt misschien wel het laatste grote schild tegen een klimaatchaos.
Het zal inmiddels geen verrassing meer zijn dat ook deze beschermingswal barsten begint te vertonen.
Dit is hoe het werkt – of, nou ja, hoe het vroeger werkte. De ACC wordt aangedreven door zout water. Wanneer dat water in de winter bevriest wordt het zout omlaag geduwd, waardoor het water eronder dichter en zwaarder wordt en dus zinkt. Die zinkende beweging drijft de thermohaliene cyclus aan, de transportband die warmte en voedingsstoffen als een klimaatmotor rond de aarde pompt. Maar die motor sputtert nu en dreigt zelfs af te slaan. Het smeltwater van slinkend zee-ijs en gletsjers zorgt voor een instroom van zoet water, waardoor het zoutgehalte daalt en het water te licht wordt om te zinken. De grootste oceaanstroom ter wereld dreigt onder het ‘gewicht’ van een warmere planeet te bezwijken.
Onderzoek laat zien dat de Antarctische Circumpolaire Stroom in 2050 al met zo’n 20 procent kan verzwakken. Met een dergelijke vertraging schiet het ijsverlies in een nog hogere versnelling – met een forse zeespiegelstijging als gevolg –, wat mogelijk een voorbode vormt van een catastrofale ineenstorting.
Wordt de 2°C-drempel wereldwijd overschreden, dan zijn de gevolgen nauwelijks te overzien. Het hele bouwwerk van de moderniteit, dat momenteel toch al meer weg heeft van een kaartenhuis dan van een solide constructie, komt dan in gevaar. Want al bij een mondiale temperatuurstijging van 2 °C kan de West-Antarctische ijskap compleet instorten, waardoor de zeespiegel met 5,3 meter stijgt. Dat heeft extra akelige gevolgen voor het noordelijk halfrond, aangezien ijsverlies aan de Zuidpool op het zwaartekrachtveld van de aarde inwerkt, wat tot extra zeespiegelstijging in het Noorden leidt, precies waar de meeste mensen wonen.
Daarbij komt nog dat een studie in Nature laat zien dat de ijskappen aan de Noord- en de Zuidpool met elkaar lijken te communiceren. Die ‘communicatie’ verloopt via een stijgende of dalende zeespiegel. Het onderzoek maakt duidelijk dat het afsmelten van landijs aan de Noordpool rechtstreeks van invloed is op het smelten van landijs aan de Zuidpool en vice versa. Het is een wederzijds versterkend mechanisme.
Op verschillende fronten dreigt Antarctica een breekpunt te bereiken. Antarctica mag dan een verafgelegen wereld van sneeuw en ijs zijn, elke verandering die daar plaatsvindt heeft wereldwijde gevolgen, voor de weerpatronen, voor maritieme ecosystemen en voor de zeespiegelstijging.
In de volgende afleveringen kijken we hoe een verkeerde berekening van de ‘Arctische amplificatie’ – het sneller opwarmen van de polen dan de rest van de planeet – pijnlijke gevolgen kan hebben.
In april 2022 verscheen in The Guardian een uitgebreid artikel over de ongeëvenaarde hittegolf op Antarctica die in aflevering 2 genoemd werd. ‘Gewoonweg verbijsterend,’ reageerde de Britse hoogleraar klimaatwetenschap Michael Meredith. ‘Stel je voor dat dit op een lentedag in het VK gebeurd was. De hitte zou dodelijk zijn geweest.’ Hoogleraar glaciologie Martin Siegert valt hem bij: ‘Niemand in ons wereldje had iets dergelijks ooit voor mogelijk gehouden.’ Uit het artikel: ‘Poolwinden die voorheen nauwelijks tot de atmosfeer boven Antarctica doordrongen, voeren nu steeds meer warme, vochtige lucht vanuit lagere breedtegraden aan, die diep het continent binnendringt […] Waarom deze stromingen nu zo diep het het continent binnendringen, is echter niet duidelijk.’
Dat de hittegolf zulke extreme proporties aan zou nemen, liet zich natuurlijk lastig voorspellen, maar dat de polen sneller zouden opwarmen dan de rest van de aarde, was vanaf 1975 wel duidelijk. In het jaar daarvoor construeerde Syukuro Manabe het eerste 3D-model van het klimaat (waarvoor hij in 2021 de Nobelprijs voor natuurkunde ontving). De resultaten publiceerde hij in 1975 samen met Richard Wetherald in hun klassiek geworden studie ‘The Effects of Doubling the CO₂ Concentration on the Climate of a General Circulation Model‘. Een van de bevindingen van het nieuwe model was dat ‘er een onevenredige opwarming aan de polen’ – arctische amplificatie genoemd – zou plaatsvinden, alsmede een ‘aanzienlijke’ toename van de intensiteit van de hydrologische cyclus.
Eind jaren negentig was de grote vraag hoevéél sneller de polen zouden opwarmen dan de rest van de planeet. Eerder dat decennium hadden paleontologen op de Noordpool (boven 60° noorderbreedte) fossielen van alligators gevonden, stammend uit een periode van zo’n 55,5 miljoen jaar geleden – een periode die bekendstaat als het PETM, oftewel het Paleoceen-Eoceen thermisch maximum. De Noordpool had toen veel weg van Miami nu, met een gemiddelde temperatuur van zo’n graad of 23. Dit stelde de toenmalige klimaatwetenschap voor een raadsel, omdat een dergelijke temperatuurstijging zich niet met de klimaatmodellen liet verenigen.
In 1998 probeerde de gezaghebbende Nasa/GISS-klimaatwetenschapper David Rind deze vraag te beantwoorden in zijn al even invloedrijke artikel ‘Latitudinal temperature gradients and climate change‘. Ondanks de wat nietszeggende titel was het artikel een grote stap voorwaarts op het vlak van gecomputeriseerde klimaatmodellen en het samenbrengen van de toenmalig beschikbare wetenschap.
De inleiding van het artikel opent als volgt: ‘Hoe variabel is de temperatuurgradiënt [de mate van temperatuurverandering] per breedtegraad in een veranderend klimaat?’ Deze vraag is qua importantie alleen ondergeschikt aan de vraag naar de algehele klimaatgevoeligheid. Ons huidige onvermogen om deze vraag te beantwoorden heeft gevolgen voor alles, van het begrijpen van historische klimaatvariaties en paleoklimaatproxies* tot het ramen van regionale effecten van toekomstige klimaatopwarming.’
In 1998 waren de drie belangrijkste theorieën (1) dat de Noord- en Zuidpool alle extra warmte-energie simpelweg zouden ‘opeten’ en de temperatuurstijging gelijke tred zou houden met de rest van de planeet; (2) dat de temperatuur aan de Noord- en Zuidpool zo’n twee keer sneller zou opwarmen (het GISS-model van Rind); en (3) dat de temperatuur 3 à 4 keer sneller zou opwarmen (het GFDL-model*). Wat de zaak zo prangend maakte, was dat de meeste klimaatwetenschappers ervan uit gingen dat het antwoord 1 of 2 zou zijn, maar dat het fossiele bewijs in de richting van 3 wees. Want bij theorie 1 en 2 zou de CO₂-concentratie tijdens het PETM ten minste 20.000 ppm* hebben moeten bedragen en daar was geen bewijs voor (inmiddels weten we dat die concentratie tijdens het PETM ongeveer 2000 ppm bedroeg).
Eigenlijk waren er maar twee opties: ofwel was de klimaatgevoeligheid veel hoger dan de 2 tot 3 graad die standaard werd aangenomen, of het temperatuurverschil tussen de evenaar en de polen kon veel verder teruglopen dan voor aannemelijk werd gehouden.
Optie 2 was akelig: het temperatuurverschil tussen de Noordpool en de evenaar bedraagt grofweg 45°C (dat wil zeggen dat als de gemiddelde temperatuur aan de evenaar zo’n 25°C is die aan de Noordpool ongeveer -20°C bedraagt), en het verschil tussen de Zuidpool en de evenaar is 80°C. Het is dit temperatuurverschil dat de weerpatronen bepaalt, en wanneer dat verschil rap terugloopt heeft dat allerlei onvoorziene effecten op hoe het weer zich gedraagt.* Erger nog was dat ook toen al bekend was dat permafrost op het noordelijk halfrond enorme hoeveelheden CO₂ en methaan bevat (zij het dat de hoeveelheid sindsdien vele keren naar boven is bijgesteld). Optie 2 zou betekenen dat het kantelpunt voor de permafrost decennia eerder optreedt dan tot dan toe werd aangenomen.
Optie 1 was zo mogelijk nog beroerder: die houdt in dat de opwarming van het klimaat veel sneller verloopt en dat onmiddellijk ingrijpen geboden is.
Rind koos voor een derde optie.
De optie waarvoor Rind kiest is vraagtekens te plaatsen bij de bruikbaarheid van de PETM-gegevens. Hij schrijft: ‘Kunnen we de resultaten van de paleoklimaatanalyse gebruiken om te voorspellen wat er waarschijnlijk zal gebeuren bij een verdubbeling van de CO₂-concentratie? De precieze relevantie van het klimaat in het verleden voor het klimaat in de toekomst is uitgebreid bestudeerd; moeilijkheden zijn onder meer de snelle aard van de voorspelde toekomstige klimaatverandering, de verschillen met de huidige klimatologische omstandigheden (landijs, continentale configuratie, oceaancirculatie) en vragen over de juiste paleoklimaatforcering. […] Gezien deze onduidelijkheden moet elke conclusie over de effecten van een toename van CO₂ op de toekomstige temperatuurgradiënt per breedtegraad op basis van paleoklimatologisch onderzoek als zeer speculatief worden beschouwd.’
Wat hij in feite zegt is dat de aarde er 55,5 miljoen jaar geleden wezenlijk anders uitzag dan nu en een andere chemische samenstelling kende en dat de paeloklimaatgegevens uit die periode dus met de grootst mogelijke terughoudendheid gebruikt moeten worden. Niet geheel ten onrechte; werelddelen lagen op een andere plek (al geldt dat niet voor de Noordpool, die er toen min of meer hetzelfde uitzag als nu), oceaanstromingen volgden een andere route. En dus rekenden klimaatmodellen ruim 2 decennia met een amplificatie van twee.
Dat bleek een serieuze misser, want in augustus 2022 verscheen in Nature het artikel ‘The Arctic has warmed nearly four times faster than the globe since 1979‘. Uit het voorwoord: ‘Onze bevindingen wijzen erop dat het recente viervoudige opwarmingstempo van de Noordpool ofwel een uiterst onwaarschijnlijke gebeurtenis is, of dat de klimaatmodellen de amplificatie systematisch onderschat hebben.’ Het GFDL-model dat in 1998 als alarmistisch was afgedaan, bleek uiteindelijk correct te zijn geweest.
De keuze voor optie drie van Rind betekende dat ook het probleem van smeltende permafrost* stelselmatig was onderschat. Het eerste grote onderzoek uit 2008 naar de effecten van dat smelten wees uit dat de hoeveelheid organische koolstof in permafrost twee keer groter was dan tot dan toe werd aangenomen: ‘We tonen aan dat het meerekenen van koolstof die diep in de permafrost is opgeslagen, de eerdere schatting meer dan verdubbelt en overeenkomt met tweemaal de koolstofvoorraad in de atmosfeer.’ Het tempo van afsmelten was echter nog op een factor twee gebaseerd. Ook gingen onderzoekers er toen van uit dat koolstof door ijzer in de bodem werd gebonden, wat het vrijkomen sterk zou vertragen.
De eerste keer dat er serieuze vraagtekens werden geplaatst bij het tempo van afsmelten was in een studie in Geophysical Research Letters uit 2019: ‘Climate Change Drives Widespread and Rapid Thermokarst Development in Very Cold Permafrost in the Canadian High Arctic‘: ‘De permafrost smelt veel sneller dan de modellen hadden voorspeld. De maximale dooidiepte die op onze locaties is waargenomen, overschrijdt nu al de voorspelde waarde voor 2090.’ Al zat deze studie er weer naast wat betreft de hoeveelheid koolstof die uit de permafrost vrij kan komen.
Een jaar later bleek ook het idee dat CO₂ in permafrost door ijzer wordt gebonden onjuist te zijn: ‘Men ging ervan uit dat het mineraal ijzer koolstof zou binden, zelfs als de permafrost zou ontdooien. Het nieuwe veldonderzoek toont aan dat bacteriën het vermogen van ijzer om koolstof vast te leggen tenietdoen, waardoor enorme hoeveelheden CO₂ vrijkomen. Dit is een geheel nieuwe ontdekking.’
Een Science Alert uit februari 2021 is getiteld: ‘Terrifying Study Finds Melting Permafrost Could Unleash Way More Carbon Than We Thought’. Uit het Alert: ‘Hoewel het Noordpoolgebied vroeger als een koolstofput werd gezien, blijkt uit nieuw onderzoek dat de regio meer koolstof uitstoot dan ze opneemt, grotendeels als gevolg van het smelten van permafrost.* Permafrost bevat wereldwijd naar schatting tot 1700 miljard ton koolstof, wat bijna het dubbele is van de hoeveelheid koolstof in de atmosfeer van de aarde en vier keer meer dan wat er sinds de industriële revolutie door de mens is uitgestoten.’
Hoe snel die CO₂ en methaan vrijkomen valt lastig te zeggen. Het IPCC schatte in 2021 dat bij een mondiale temperatuurstijging van 3°C ruim 70 procent van alle permafrost zal smelten (wat op zijn minst leidt tot een verdubbeling van de huidige CO₂-concentratie). Helaas baseerde het IPCC zich bij dit cijfer op de onjuiste schatting van Rind dat de polen twee keer sneller opwarmen dan de rest van de planeet, terwijl dat in werkelijkheid een kleine vier keer sneller verloopt. Het is dus mogelijk dat die 70 procent niet bij 3°C maar bij een dikke 1,5°C vrijkomt.
Op welke tijdschaal dat precies zal gebeuren is niet duidelijk. Het IPCC verwacht dat de volle omvang van de permafrost-ramp zich pas in de loop van de volgende eeuw zal doen gevoelen, maar dat is op basis van 3°C, niet van 1,5°C. En daarbij is bijvoorbeeld niet meegenomen dat verschillende soorten microben bij de opwarming van permafrost een stuk actiever worden en het smelten versnellen. Of dat de huidige modellen noch de effecten van natuurbranden noch die van abrupte permafrostdooi meenemen.* Of dat het ontdooien van permafrost (met name van -5°C naar +1°C) de doorlaatbaarheid ervan met een factor 25-100 verhoogt, waardoor er veel meer methaan en CO₂ zullen ontsnappen dan in de modellen voorzien wordt. Of dat ‘diepe’ permafrost (op een diepte van drie meter en meer) sneller smelt dan verwacht. Of dat permafrostdooi onder rivieren 15 procent sneller verloopt dan in modellen wordt aangenomen. Of dat zomerse regenval in het betreffende gebied fors zal toenemen. ‘Op experimenteel beregende locaties dooide de permafrost zo’n 35 procent sneller en dat effect hield daarna vele jaren aan. […] Dat de permafrost dieper dooide in natte zomers was voor ons niet onverwacht, maar dat het effect zo groot was en meerdere jaren aanhield, dat was echt nieuw. […] Als we alleen rekening zouden houden met hogere temperaturen, dan zouden we dus onderschatten hoeveel permafrost er dooit als gevolg van klimaatverandering, en hoeveel extra CO₂ en methaan daarbij vrijkomen.’
Holy moly.
Verder lezen:
Ian Graham, ‘Protecting permafrost: Addressing the climate threat of Arctic thaw‘ (Cascade Institute, september 2025). Dit rapport geeft niet alleen een uitstekende uiteenzetting van het permafrost-probleem, maar doet ook een hele reeks potentiële oplossingen aan de hand.
