Hoe maak je een klimaatmodel?
Hoe ziet een aarde eruit die 2° Celsius warmer is? Krijgen we extremer weer? En hoe heet worden de zomers in Europa? Dit zijn belangrijke vragen over de toekomst van onze planeet. Ze bepalen ook voor een groot deel de impact van klimaatverandering, zoals zeespiegelstijging en condities voor landbouw. Om op dit soort vragen antwoord te kunnen geven, gebruiken wetenschappers een klimaatmodel. Het bouwen van zo’n wiskundig model van het systeem aarde is een flinke klus. Honderden wetenschappers over de hele wereld puzzelen hier gezamenlijk aan. Eén van hen is promovendus Leo van Kampenhout (Universiteit Utrecht). Hij kijkt specifiek naar de invloed van klimaatverandering op de Groenlandse ijskap.
Wat is de hoofdvraag van je onderzoek?
“Ik onderzoek met hulp van een klimaatmodel hoe gevoelig de ijskap van Groenland reageert op een warmer klimaat. Dit is belangrijk, omdat massaverlies op Groenland direct bijdraagt aan zeespiegelstijging.”
Waarom gebruik je hiervoor een klimaatmodel?
“In mijn onderzoek gebruik ik een mondiaal klimaatmodel, het Community Earth System Model (CESM). Een mondiaal klimaatmodel probeert het klimaatsysteem van de hele aarde te modelleren, inclusief atmosfeer, oceaan en landgebruik. Daarnaast bestaan er ook veel verschillende regionale klimaatmodellen, die kijken naar een specifiek gebied en hebben vaak geen oceaancomponent. Maar smeltwater van Groenland belandt in de Atlantische Oceaan en beïnvloedt daar de oceaanstroming. Een integrale aanpak mét oceaan, oftewel een gekoppeld klimaatmodel, is daarom het beste, zeker als we op lange tijdschalen willen kijken.”
Wat modelleer je precies?
“Er zijn twee componenten in de massabalans van een ijskap. Aan de ene kant heb je sneeuwval en smelt, dat vindt plaats aan het oppervlak. De andere component is het afkalven van de ijskap in zee, waarbij ijsbergen ontstaan.
Ik richt mij vooral op het modelleren van de oppervlakte-processen: de zogeheten oppervlaktemassabalans. Hier ontwikkel ik het model ook op verder. Andere onderzoekers, niet in Utrecht, werken aan het afkalvend ijs. Mijn onderzoek is voor hen van belang: het helpt hen om te kunnen bepalen hoeveel ijs er afkalft. Andersom geldt ook: wat zij doen, is voor mij weer van belang. Als de stroming naar zee toeneemt komt het midden van de ijskap lager te liggen. Daardoor krijg je meer smelt. Dus deze twee processen zijn aan elkaar gelinkt. We zijn momenteel bezig om beide processen aan elkaar te knopen binnen het CESM-klimaatmodel. Dat is vrij baanbrekend werk, er zijn nog maar weinig onderzoeksgroepen die dit met zo’n compleet klimaatmodel doen.”
Wat verwacht je in het model te zien?
“We verwachten te zien dat door het smelten van Groenland de dominante oceaanstroming in de Atlantische Oceaan afzwakt, en dat de atmosferische circulatie verandert doordat de ijskap kleiner wordt. Eén en ander zal afhangen van hoe gevoelig Groenland reageert op de opwarming. En het hangt natuurlijk af van hoe warm het überhaupt wordt: de mens is de grootste onzekerheid in dit soort werk.”
En Antarctica, daar ligt toch ook een grote ijskap?
“Ik kijk op dit moment vooral naar oppervlakteprocessen op Groenland. In tegenstelling tot Groenland staat de ijskap van Antarctica veel meer in contact met oceaanwater. Op Antarctica liggen ijsplaten deels in de oceaan. Dat uitgangspunt maakt het verhaal complex. Na mijn promotie ben ik van plan mijn aandacht hierop te richten.”
Hoe ben je bij dit onderzoek beland?
“Ik heb technische wiskunde gestudeerd in Groningen, na mijn afstuderen ben ik gaan werken bij een softwarebedrijf. Na twee jaar stapte ik over naar de Universiteit Utrecht en werd hier modelondersteuner. Het onderzoek sprak me aan, en ik heb al snel gesolliciteerd naar een promotieplek: het is leuk en relevant onderzoek. ”