3D-model van 200.000 gletsjers moet helpen hun toekomst in beeld te brengen tot het jaar 2300

Een VUB-onderzoeksproject wil alle van de meer dan 200.000 gletsjers wereldwijd in een 3D-model gieten. Met het zijn project, dat door het FWO wordt gefinancierd voor bijna een miljoen euro, hoopt toekomstig VUB-onderzoeker en klimaatwetenschapper Harry Zekollari niet enkel de gletsjerdynamica (het vloeien van de gletsjers) maar ook hun evolutie in het kader van de klimaatverandering te registreren en te voorspellen. Zekollari werkt momenteel nog aan de ETH Zurich maar begint vanaf oktober aan een VUB-mandaat in het kader van het project. Zijn voorspellende modellen zullen de evolutie schetsen van gletsjers tot 2300 en de impact daarvan op de stijging van de zeespiegel.

Die zeespiegelstijging verloopt tegenwoordig aan een snelheid van ongeveer 4 millimeter per jaar. Smeltende gletsjers zijn verantwoordelijk voor 25 tot 30 procent van deze jaarlijkse zeespiegelstijging, oftewel ongeveer 1 mm. Voor elke millimeter stijging is er een smeltende ijsmassa nodig van 300 miljard ton, het equivalent van 100 miljoen olympische zwembaden. “Mochten al de gletsjers afsmelten, dan stijgt de zeespiegel met 30 tot 40 centimeter”, zegt Zekollari. “Dat is relatief weinig in vergelijking met de impact van een eventuele smelt van de ijskap in Groenland, die voor 7 meter stijging kan zorgen of deze op Antarctica die voor een stijging van meer dan 50 meter kan zorgen. Maar toch zijn ze zeer belangrijk: gletsjers zijn veel klimaatgevoeliger dan de ijskappen. Ze reageren dus ook veel sneller op de opwarming van het klimaat en zullen dus de eerste zijn die gaan smelten. Ze zijn daarmee ook belangrijk voor landen als België, voor wie het op het eerste zicht ver van het bed lijkt. Haveninstallaties zoals die in Zeebrugge en Antwerpen, ook onze kustlijn, zullen dus zeker op relatief korte termijn de gevolgen dragen van die stijging. We moeten daar nu al iets aan doen.”

Van heel veel gletsjers bestaat al een model in 2D, met de focus op hun vloeilijn. De geometrie van gletjsers is echter veel complexer. Ze worden beschreven op basis van hun massabalans en de gletsjerdynamica. “De massabalans kwantifceert de opbouw of afsmelting van de gletsjer”, verduidelijkt Zekollari. “Elk jaar groeit een gletsjer aan in de winter door ophoping van sneeuw en smelt hij af in de zomer, door de stijgende temperatuur. De balans is het verschil tussen beide. De elementen neerslag en temperatuur, die de massabalans bepalen, zijn klimaatafhankelijk.”

De bestaande 2D-modellen geven een minder goed beeld van de gletsjerdynamica, het stromen van de gletsjer, dat soms ook indrukwekkend kan zijn. “Sommige gletsjers bewegen meerdere honderden meters per jaar”, aldus Zekollari. “Daarbij is het de zwaartekracht die speelt. Met onze 3D-modellen zullen we al die processen beter kunnen simuleren. Bovendien kunnen we ermee nabootsen wat er in het verleden is gebeurd, hoe de situatie nu is en kunnen we onze modellen ijken.”

Al zijn er duizenden gletsjers, toch is de invloed op de zeespiegel grotendeels terug te brengen op de werking van amper 300 à 400-tal grote gletsjers. “Die noemen we ijskapjes”, zegt Zekollari. “Ondanks het verkleinwoord zijn het enorme ijsmassa’s die je niet in een 2D-model kunt vatten. In het Engels is het duidelijker. Daar spreken ze van ice sheets, dat zijn de twee ijskappen in Groenland en op de Zuidpool, van ice caps die zich voornamelijk in arctische gebieden in Alaska, Canada, Spitsbergen en het noorden van Rusland bevinden – de ijskapjes waarover ik het hier heb - , en glaciers, de gletsjers die we uit de bergen kennen.”

De toekomst voor de berggletsjers ziet er niet zeer rooskleurig uit. Al lijkt het onwaarschijnlijk dat ze tegen 2100 helemaal weggesmolten zullen zijn, toch voorspelden Harry Zekollari en collega’s eerder al dat in de komende dertig jaar ongeveer de helft van het volume van de gletsjers in gebergten als de Alpen weggesmolten zullen zijn. “In het tweede deel van de 21ste eeuw zullen de beslissingen die we nu nemen bepalend zijn voor wat er verder zal gebeuren’ zegt Zekollari. “Kunnen we het beste scenario aanhouden en de gemiddelde temperatuurstijging op de planeet beperken tot 1,5 à 2 graden (ten opzichte van pre-industriële waarden), dan zal wellicht een derde van de gletsjermassa het overleven. In het slechts denkbare scenario raken de gletsjers in de Alpen tot 95 procent van hun volume kwijt. Dat betekent niet dat we in de winter niet meer zullen kunnen skieën. Er zijn relatief weinig skigebieden waar op een gletsjer wordt geskied. De belangrijkste implicatie zal met de watervoorziening te maken hebben. En dan niet zozeer in de Alpen, waar al bij al nog relatief weinig volk in de valleien woont, maar vooral in de benedenlopen van grote riviersystemen in zeer dicht bevolkte gebieden, zoals in de Indus- en Gangesvallei in Indië, waar honderden miljoenen mensen afhankelijk zijn van zomers smeltwater. In eerste instantie zal er teveel water zijn, omdat de gletsjers sneller zullen afsmelten en ze dus veel water zullen produceren. In en latere fase, als de gletsjers grotendeels verdwenen zijn, zal er een nijpend watertekort ontstaan, vooral dan ook in de warmere periode als het water juist heel nodig is. In de Alpen zij we die piek al voorbij. In de Himalaya nog niet.”

“Ook daar gaan we heel hard op werken”, zegt Zekollari. “Eén van de nieuwe zaken is dat we met ons project ook veel verder in de toekomst proberen te kijken dan vroeger. Met prognoses tot in 2300 hopen we het beleid op de lange termijn te kunnen informeren, zodat landen waar het smeltwater levensnoodzakelijk is ,maatregelen kunnen nemen om de bevoorrading op de lange termijn toch te verzekeren.”

Meer info

Harry Zekollari (harry.zekollari@vub.be)

Department of hydrology and hydraulic engineering (HYDR), Vrije Universiteit Brussel