Wetenschappers hebben lang afgevraagd of de West-Antarctische ijskap is een tikkende tijdbom als het gaat om de stijging van de zeespiegel. Nieuw bewijs uit het DNA van een kleine octopus die in de Zuidelijke Oceaan leeft, suggereert dat de ijskap inderdaad het risico loopt in te storten. een studie die donderdag werd gepubliceerd in het tijdschrift Science.

Het onderzoek voorspelt niet wanneer dit zou kunnen gebeuren, maar het geeft aan dat 1,5 graden Celsius opwarming van de aarde boven het pre-industriële mondiale gemiddelde, of misschien zelfs minder dan dat, een omslagpunt voor de ijskap zou kunnen zijn. De aarde bevindt zich nu dicht bij dat temperatuurniveau.

Verschillende afzonderlijke populaties van Pareledone turqueti, algemeen bekend als Turquet’s octopus, leven tegenwoordig in de wateren rond Antarctica. Deze octopussen kruipen over de zeebodem en dwalen over het algemeen niet ver van huis af. Een paar individuen of hun eieren drijven af ​​en toe op de stroming naar naburige groepen, maar de populaties in de Rosszee en de Weddellzee worden gescheiden door de onbegaanbare West-Antarctische ijskap.

En toch blijkt uit genetische analyse van octopussen van verschillende locaties rond Antarctica dat deze twee populaties zich ongeveer 120.000 jaar geleden met elkaar vermengden en DNA uitwisselden. Dit was een tijd in de geschiedenis van de aarde die de Laatste Interglaciale periode wordt genoemd, vóór de meest recente ijstijd, toen de temperaturen vergelijkbaar waren met die van vandaag.

De waargenomen patronen in de genenpool van octopussen zouden alleen mogelijk zijn als de West-Antarctische ijskap er op dat second niet was en relatief open zeewegen over het hele continent de octopussen in staat stelden vrij tussen de Ross- en Weddell-zee te reizen, aldus de onderzoekers.

Wetenschappers weten dat de zeespiegel toen enkele meters hoger stond. Maar of het additional water uit West-Antarctica kwam, is “de vraag die de geowetenschappelijke gemeenschap al bijna vijftig jaar probeert te beantwoorden”, zegt Sally Lau, een postdoctoraal onderzoeker aan de James Cook dinner College in Townsville, Australië, en hoofdauteur van het nieuwe onderzoek. studie.

Tegenwoordig is de gemiddelde temperatuur op aarde ongeveer 1,2 graden Celsius hoger dan tussen 1850 en 1900, toen de verbranding van fossiele brandstoffen het klimaat begon op te warmen. Tijdens het laatste interglaciaal was de gemiddelde temperatuur op aarde ongeveer 0,5 tot 1,5 graden Celsius hotter dan die pre-industriële basislijn, maar de zeespiegel was vijf tot tien meter hoger dan vandaag. Als de klimaatverandering de ijskap van West-Antarctica volledig doet smelten, kan de zeespiegel met gemiddeld vijf meter stijgen. (De Oost-Antarctische ijskap bevat nog meer bevroren water, maar wordt als stabieler beschouwd.)

De onderzoekers verklaarden niet expliciet of de huidige temperaturen de planeet al tot een volledige ineenstorting van de westelijke ijskap hadden gedwongen. “We kunnen het nog steeds niet met zekerheid zeggen, maar dat is zeker de implicatie”, zegt Nicholas Golledge, hoogleraar glaciologie aan de Victoria Universiteit van Wellington in Nieuw-Zeeland en een andere auteur van het onderzoek.

Als de ijskap al een omslagpunt heeft bereikt, variëren de schattingen van hoe snel deze kan smelten ergens tussen de 200 en 2000 jaar. “Onze acties vanaf dit punt zullen nog steeds de snelheid veranderen waarmee we daar komen”, zei Dr. Golledge.

Anders dan vandaag de dag maakte het Laatste Interglaciaal deel uit van een voortdurende natuurlijke cyclus van veranderingen in de kanteling van de aardas en haar baan rond de zon, en de daaruit voortvloeiende veranderingen in de hoeveelheid zonlicht die de planeet ontvangt. Deze cycli verlopen geleidelijk over tienduizenden jaren. Onze huidige uitstoot van broeikasgassen veroorzaakt vergelijkbare temperatuurveranderingen, maar in een veel sneller tempo.

Hoewel de redenen achter de opwarming in het verleden en de huidige verschillend zijn, is het Laatste Interglaciaal nog steeds een van de beste analogen voor de huidige klimaatverandering, zegt Roger Creel, een postdoctoraal onderzoeker aan het Woods Gap Oceanographic Establishment. Hij was niet betrokken bij het donderdag gepubliceerde onderzoek, maar heeft er wel aan bijgedragen schattingen van het zeeniveau in die periode.

“Het is zo’n sterk bewijs vanuit een heel ander gezichtspunt dan de klimaatgemeenschap vaak heeft”, zei Dr. Creel over de nieuwe studie.

Sommige van de octopusspecimens die Dr. Lau bestudeerde, werden meer dan dertig jaar geleden verzameld op vissersboten en wetenschappelijke expedities, en bewaard in musea. Omdat DNA in dode dieren in de loop van de tijd wordt afgebroken, was dit soort onderzoek met museumspecimens tot voor kort niet mogelijk dankzij de vooruitgang op het gebied van genetische sequencing.

Andere wetenschappers hebben aangetoond dat de populatiegenetica van landdieren aansluit bij het smelten van de West-Antarctische ijskap in het verleden. A Onderzoek naar springstaarten uit 2020kleine ongewervelde dieren die in de bodem leven, suggereerden ook dat het ijs in het Ross Sea-gebied de afgelopen 5 miljoen jaar tijdens warme perioden was weggesmolten, inclusief tijdens het laatste interglaciaal.

Geowetenschappers kunnen wiskundige modellen gebruiken om ijskappen en zeespiegels uit het verleden te reconstrueren, maar het opkomende biologische bewijsmateriaal kan deze reconstructies helpen bevestigen, zegt Ian Hogg, onderzoeker bij Polar Information Canada, een bureau dat poolgebieden in de gaten houdt, en auteur van het boek de studie van springstaarten.

“Als biologen weten we dat deze patronen bestaan ​​onder populaties”, zei hij. De uitdaging voor biologen is het verklaren van deze waargenomen patronen, terwijl een uitdaging voor geowetenschappers die Antarctica bestuderen het verzamelen van voldoende observationeel, fysiek bewijs is om hun modellen te valideren.

“Ze hebben iets dat ze ons bieden,” zei Dr. Hogg. “En we hebben iets dat we ze kunnen bieden.”