Een ijsvrije Noordelijke IJszee in de zomer zou al in de jaren 2030 werkelijkheid kunnen worden, met wereldwijde gevolgen zoals hevigere hittegolven, zwaardere stormen en verstoorde ecosystemen. In het nieuwe IcyAlert-project zullen onderzoekers van het Deense Meteorologisch Instituut (DMI), het Koninklijk Meteorologisch Instituut van België (KMI) en de Technische Universiteit van Denemarken (DTU) een combinatie van klimaatmodellen, causale methoden en kunstmatige intelligentie (AI) gebruiken om een nieuw vroegtijdig waarschuwingssysteem te ontwikkelen voor ijsvrije zomers in het Noordpoolgebied en de gevolgen daarvan.
IcyAlert – Het project
IcyAlert staat voor “ Intelligent Climate Early Warning Alert for Arctic Ice-Free Summers” (intelligente vroegtijdige waarschuwing voor ijsvrije zomers in het Noordpoolgebied) en wordt van eind 2025 tot eind 2031 gefinancierd door de Deense Novo Nordisk Foundation. Het belangrijkste doel van het project is het ontwikkelen van een geavanceerd voorspellingsmodel om maanden van tevoren beter te kunnen voorspellen wanneer de Arctische zomers ijsvrij zullen zijn.
Het project wordt geleid door DMI (PI: Tian Tian), in samenwerking met KMI (PI: Stéphane Vannitsem) en DTU (PI: Tommy S. Alstrøm). Het project combineert de expertise van de drie groepen om het vroegtijdige waarschuwingssysteem te ontwikkelen: klimaatmodellering (DMI), causale analyse (KMI) en grootschalige AI (DTU). Via dit project krijgt het consortium exclusieve toegang tot de AI-supercomputer Gefion.
Waarom is dit belangrijk?
Door de voortdurende klimaatverandering warmt de Noordpool bijna vier keer sneller op dan het wereldwijde gemiddelde en neemt de omvang van het zee-ijs in de zomer snel af. Zee-ijs is bevroren zeewater dat op het oceaanoppervlak drijft. Het bedekt ongeveer 15 miljoen km² van de Noordelijke IJszee in de late winter en 5 miljoen km² in de late zomer. Met het huidige tempo van het smelten van het ijs zou de Noordpool al in de jaren 2030 voor het eerst een ijsvrije zomer kunnen meemaken (totale omvang van het zee-ijs minder dan 1 miljoen km²).
Het verlies van zee-ijs in het Noordpoolgebied heeft de scheepvaartroutes al toegankelijker gemaakt. De mogelijke negatieve gevolgen zijn echter talrijk, waaronder grote veranderingen in de atmosferische circulatie op de middelste breedtegraden, een verhoogd risico op extreme weersomstandigheden (bijvoorbeeld strenge winters, hittegolven op zee, stormen, enz.) niet alleen boven de Noordpool, maar ook boven Europa, Noord-Amerika en Azië, en bedreigingen voor de gemeenschappen en de biodiversiteit in het Noordpoolgebied. Het wordt dus steeds belangrijker om de timing van een ijsvrije Noordpool beter te voorspellen.
Wat wordt de rol van het Koninklijk Meteorologisch Instituut?
In IcyAlert zal het KMI zijn expertise op het gebied van causale analyse inzetten om de voorspellende factoren voor ijsvrije omstandigheden in het Noordpoolgebied en de klimaateffecten daarvan in kaart te brengen. Het instituut heeft dergelijke causale methoden al gebruikt in verschillende klimaatstudies (bijvoorbeeld voor onderzoek naar de Noordelijke Stille Oceaan en de Atlantische Oceaan, en voor het zee-ijs in het Noordpoolgebied). Causale methoden maken het mogelijk om verder te gaan dan traditionele correlatieanalyses en oorzaak-gevolgrelaties tussen klimaatvariabelen te identificeren.
Het KMI zal nauw samenwerken met het DMI en de DTU om causale methoden te combineren met mondiale klimaatmodellen en verklaarbare AI (figuur 1), waardoor een krachtig voorspellingsinstrument kan worden ontwikkeld. Stéphane Vannitsem zal de leiding van het project op zich nemen, terwijl David Docquier als postdoctoraal onderzoeker (eenheid Dynamische Meteorologie en Klimatologie) zal werken. “Met dit project willen we niet alleen het gebied van de klimaatwetenschap vooruithelpen, maar ook bijdragen aan een betere voorbereiding van onze gemeenschappen in de huidige context van klimaatverandering”, zegt David Docquier.
Figuur 1: Schema met de belangrijkste expertisegebieden van de drie IcyAlert-instituten (AI: artificial intelligence; ML: machine learning), de drie belangrijkste doelstellingen O1-O3 (CMIP: Coupled Model Intercomparison Project; IFA: ice-free Arctic) en enkele voorbeelden van effecten (symbolen in het midden) die in IcyAlert zullen worden geanalyseerd (bijv. hittegolven, koudegolven, droogte, scheepvaart, overstromingen). Bron: Tian Tian (DMI).
