Zeespiegel rondom Zuidpool stijgt als ijskap groeit

Terwijl het ijs op de Zuidpool aangroeide steeg het waterpeil rondom Antarctica, zo´n 34 miljoen jaar geleden. Tegenwoordig is het precies andersom.

22 april 2013

De vorming van de ijskap op Antarctica, ongeveer 34 miljoen jaar geleden, ging gepaard met een forse stijging van de zeespiegel rondom het continent. Het zeewaterniveau ter plekke ging maar liefst 150 meter omhoog. Wereldwijd daalde de gemiddelde zeespiegel intussen 60 tot 80 meter. Dat schrijft een groep aardwetenschappers van onder andere het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) op Texel, de TU-Delft en de Universiteit Utrecht deze week in het vakblad Nature Geoscience.

Koninging Maud Land, Antarctica. — Koningin Maudland, Antarctica
Wilfried Bauer, via Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

Intuïtief zou je denken dat de zeespiegel daalt als zich ijs op land vormt. Hiervoor is immers water nodig, waardoor de zee steeds leger raakt. Kennelijk vond deze zeespiegeldaling destijds niet gelijkmatig over de aardbol plaats. Het betekent dat ook in de toekomst, als de ijskappen weer wegsmelten, grote variaties in de zeespiegelstijging te verwachten zijn. Eerder dit jaar berekenden geologen al dat het zeeniveau voor de kust van Antarctica op dit moment aan het dalen is, terwijl het wereldwijd gemiddelde oceaanpeil juist stijgt.

Afkoeling

In de tweede helft van het tijdperk Eoceen, van ongeveer 48 tot 34 miljoen jaar geleden, kwam er een einde aan een langdurige warme periode. Het klimaat koelde af, en op Antarctica begon de vorming van de ijskap die er nu nog altijd ligt. De zeespiegel was destijds wel een heel stuk hoger dan tegenwoordig: Nederland lag vrijwel geheel onder water.

Aantrekkingskracht

Met behulp van resultaten van computermodellen vonden de onderzoekers het antwoord op een vraag waar paleo-klimaatonderzoekers al een tijdje mee worstelen: Hoe kan het dat uit boorkernen blijkt dat de ijskap van Antarctica in de tweede helft van het Eoceen (van 48 tot 34 miljoen jaar geleden) aangroeide, maar tevens dat het zeeniveau in die periode omhoog ging?

Omdat een ijskap veel gewicht heeft oefent hij een aantrekkingskracht uit op het omringende water. Hoe groter de ijskap, hoe meer water hij naar het poolgebied toetrekt. Dit verklaart waarom bij het aangroeien van de ijskap de zeespiegel ter plaatse kan stijgen. Ook andere effecten zoals de draaiing van de aarde, de ongelijke verdeling van massa in de diepe aarde, en de temperatuurverschillen en de stroming van het oceaanwater, hebben invloed op de verdeling van het zeeniveau over de aardbol.

Heuvellandschap

“Je ziet het niet als je er overheen vaart, maar het waterniveau vormt een heuvellandschap met hoogteverschillen van honderden meters”, vertelt Bert Vermeersen, geofysicus aan de TU-Delft en het NIOZ op Texel, die aan het onderzoek meewerkte. Met computermodellen die bovenstaande processen simuleren berekende zijn onderzoeksgroep de meest waarschijnlijke verdeling van het zeewater over de aardbol van destijds.

Beagle

Het idee voor dit onderzoek ontstond drie jaar geleden op de klipper Stad Amsterdam, die in het kielzog van Darwin de reis van de Beagle nareisde. Paleo-klimaatonderzoeker Henk Brinkhuis van het NIOZ en geofysicus Bert Vermeersen ontmoetten elkaar op dit schip, toen ze meereisden op het traject van Perth naar Mauritius.

“Henk Brinkhuis kwam destijds net terug van een expeditie naar Wilkesland, waar hij de boorkernen vandaan had waar de groei van ijskap en de stijging van de zeespiegel uit volgden”, vertelt Vermeersen. “Hij stond voor een raadsel, maar ik had iets dergelijks al eerder gezien.” Bij terugkomst in Nederland nam Paolo Stocchi, die werkte in de groep van Vermeersen, de modellering ter hand.