Wetenschappers vallen van de ene in de andere verbazing.

Het is december 2015: hartje winter op de Noordpool en hét moment voor het zee-ijs om sterker te worden en uit te breiden. En dat gebeurt ook. Tot eind december. Dan gebeurt er iets wat onderzoekers nog nooit op zo’n grote schaal hebben meegemaakt: gedurende enkele dagen stijgen de temperaturen in delen van het Arctisch gebied tot boven het vriespunt. Lokaal – bijvoorbeeld ten noorden van Spitsbergen – worden temperaturen van wel acht graden Celsius gemeten! En dat heeft een enorme impact op het zee-ijs. Dat groeit niet langer, maar begint – in het midden van de winter – te smelten.

Verklaring
Zwitserse onderzoekers hebben nu uitgebreid onderzoek gedaan naar de oorzaak van deze bijzondere gebeurtenis en ze komen tot de conclusie dat drie verschillende luchtstromen aan de hoge temperaturen en smelt van het zee-ijs ten grondslag liggen. Dat is te lezen in het blad Geophysical Research Letters.

Sahara
De eerste luchtstroom ontstond in de Sahara(!) en bracht warme lucht nabij het oppervlak van het Arctische gebied. Die lucht was toen deze in de Sahara vertrok ongeveer 20 graden Celsius warm, maar koelde onderweg flink af. Maar eenmaal aangekomen op de Noordpool lag de luchttemperatuur nog steeds boven het vriespunt. Het is verbazingwekkend, concludeert onderzoeker Hanin Binder. “Het is extreem zeldzaam dat warme subtropische lucht die zich nabij het oppervlak bevindt helemaal naar het Arctisch gebied wordt getransporteerd.”

Tweede luchtstroom
Maar het wordt nog gekker. De analyse van Binder en collega’s wijst uit dat een tweede luchtstroom in het Arctische gebied zelf ontstond. Iets waar onderzoekers zich eveneens over kunnen verbazen. De lucht was in beginsel heel koud, maar bewoog richting de Atlantische Oceaan waar deze aanzienlijk door de oceaan werd opgewarmd alvorens zich bij de subtropische luchtstroom te voegen.

Troposfeer
De derde luchtstroom ontstond in het bovenste deel van de troposfeer – op zo’n vijf kilometer hoogte – en was eerst eveneens heel koud. De lucht werd echter van het westen naar het oosten getransporteerd en daalde af boven Scandinavië waar compressie ervoor zorgde dat de koude lucht werd opgewarmd alvorens deze via wat onderzoekers ‘de snelweg naar de Noordpool’ noemen, naar het Arctisch gebied reisde.

Tien miljoen pompen
De omvang van het Arctisch zee-ijs neemt door opwarming van de aarde af. En dat is een probleem. Grote veranderingen in de hoeveelheid zee-ijs op de Noordpool kunnen namelijk van invloed zijn op de Golfstroom en leiden tot een versnelde opwarming van het Noordpoolgebied. Ook wordt gevreesd voor de overlevingskansen van ijsberen. De oplossing is simpel: zorgen dat de aarde niet verder opwarmt. Maar dat vereist ingrijpende afspraken op internationaal niveau en dat kost tijd. Tijd die het zee-ijs wellicht niet heeft. Daarom kwamen Amerikaanse onderzoekers recent met een andere oplossing voor de redding van het Arctische zee-ijs: 10 miljoen waterpompen moeten het zee-ijs weer dikker maken en ervoor zorgen dat het beter bestand is tegen de opwarming. Hoe dat precies werkt en of het echt haalbaar is, lees je hier!

De snelweg
Door die ‘snelweg’ konden de luchtstromen razendsnel naar het Arctisch gebied reizen. De snelweg ontstond door een intens lagedruksysteem boven IJsland en een extreem stabiel hogedrukgebied boven Scandinavië. Samen creeërden die druksystemen als het ware een trechter boven de Noordzee (tussen Schotland en het zuiden van Noorwegen) die de verschillende luchtstromen naar het Arctisch gebied dirigeerde. Die ‘snelweg’ hield ongeveer een week stand. Daarna zwakten de verschillende druksystemen af en werd het weer winter op de Noordpool. Maar daarmee werd lang niet alles weer zoals het was: in sommige gebieden was het zee-ijs in enkele dagen tijd 30 centimeter dunner geworden en dat in een tijd waarin het normaliter alleen maar dikker wordt. “De weersomstandigheden en hun effect op het zee-ijs waren echt uitzonderlijk,” stelt Binder.

Of er een verband is tussen die weersomstandigheden en klimaatverandering, is onduidelijk. Daar hebben de onderzoekers ook niet echt naar gekeken, vertelt Binder. “Wij hebben alleen één gebeurtenis geanalyseerd en niet de klimaataspecten ervan die op lange termijn spelen.”

Hoewel warme lucht ‘s winters dus een enorme impact kan hebben op het zee-ijs, is dat in de zomer anders, zo blijkt uit een tweede studie naar het Arctisch gebied. Tijdens dit onderzoek – dat eveneens zojuist online is verschenen – probeerden wetenschappers de extreme smelt die in de zomers van 2007 en 2012 optrad, te verklaren. Het onderzoek wees uit dat niet warme lucht, maar juist een wolkenloze lucht – het resultaat van een lagedrukgebied boven het noordelijke deel van de Atlantische en Stille Oceaan en een hogedrukgebied boven het Arctisch gebied – de boosdoener was. Hierdoor werd het zee-ijs aan veel meer zonnestraling blootgesteld en daardoor smolt het zee-ijs sneller. “De mate van zonnestraling is de belangrijkste factor als het gaat om het smelten van zee-ijs in de zomer,” aldus onderzoeker Heini Wernli. Volgens hem laten beide onderzoeken met name mooi zien hoe de weersomstandigheden op gematigde breedtes hun stempel kunnen drukken op de gebeurtenissen in het Arctisch gebied.