Een nieuwe studie koppelt snelle deoxygenatie in de Golf van St. Lawrence aan twee krachtige stromingen: de Golfstroom en de Labrador-stroom.

De brede, biologisch rijke waterweg in Oost-Canada die de Grote Meren van Noord-Amerika afvoert en populair is bij vissersboten, walvissen en toeristen, heeft sneller zuurstof verloren dan bijna overal in de wereldoceanen.

Het papier, dat verschijnt in Natuur Climate Change, legt uit hoe grootschalige klimaatverandering er al toe leidt dat het zuurstofgehalte daalt in de diepere delen van deze waterweg.

"Het gebied ten zuiden van Newfoundland is een van de best gesamplede gebieden in de oceaan", zegt de eerste auteur, Mariona Claret, een onderzoeksmedewerker van het Joint Institute for the Study of the Atmosphere and Ocean van de University of Washington. "Het is ook een heel interessant gebied omdat het zich op het kruispunt bevindt waar twee grote, grootschalige stromingen samenkomen."

Dichtbij hypoxie

Het Canadese visserijagentschap heeft het stijgende zoutgehalte en de temperatuur in de regio St. Lawrence gevolgd sinds 1920. Ze hebben alleen zuurstof gecontroleerd sinds 1960, en de dalende trend zorgt voor bezorgdheid.

"Waarnemingen in de zeer binnenste Golf van St. Lawrence tonen een dramatische zuurstofafname, die hypoxische omstandigheden bereikt, wat betekent dat het het leven in de zee niet volledig kan ondersteunen," zegt Claret.

Er is aangetoond dat zuurstofverlies de Atlantische zeewolf beïnvloedt, zegt Claret, en bedreigt ook Atlantische kabeljauw, sneeuwkrabben en zwarte heilbot die allemaal in de diepte leven.

De Golfstroom en de Labrador-stroom splitsen beide in de buurt van het Laurentian Channel, een diep kanaal in de Golf van St. Lawrence dat door beide stromingen wordt gevoed. De Golfstroom is op zijn beurt gevoelig voor veranderingen in de Atlantische meridionale omdraaiende circulatie. (Credit: Mariona Claret / U. Washington)

"De zuurstofafname in deze regio was al gemeld, maar wat niet eerder was onderzocht, was de onderliggende oorzaak", zegt Claret, die het werk deed tijdens de McGill University.

De bevindingen bevestigen een recente studie waaruit blijkt dat, als de koolstofdioxide-niveaus de afgelopen eeuw zijn gestegen door menselijke emissies, de Golfstroom naar het noorden is verschoven en de Labrador-stroom is verzwakt. De nieuwe krant constateert dat hierdoor meer van het warme, zoute en zuurstofarme water van de Golfstroom de St. Lawrence-zeeweg binnendringt.

Enorme simulatie

Onderzoekers gebruikten de resultaten van het Geophysical Fluid Dynamics Laboratory-model van de National Oceanic and Atmospheric Administration, een computermodel met hoge resolutie dat de oceanen van de wereld simuleert met een gegevenspunt voor elke 8-kilometer (5-mijl). De simulatie duurde negen maanden om te werken met 10,000-computationele knooppunten - enorm, zelfs volgens de normen van wereldwijde klimaatmodellen.

Met deze precisie beginnen wervelingen en details van de kustlijn die de oceaancirculatie kunnen beïnvloeden, te verschijnen. Modelopbrengst in combinatie met de historische waarnemingen tonen aan dat naarmate de kooldioxidegehalten stijgen, het Golfstroomwater het Labrador-zeewater vervangt in de diepere delen van de Golf van St. Lawrence.

Stormen in de Labradorzee hebben het water dat de Labrador-stroom meevoert opgewerveld en zo vermengt lucht aan de oppervlakte zich ver onder het oppervlak. De Golfstroom is echter meer gestratificeerd in stabiele horizontale lagen; de bovenste laag bevat zuurstof uit de lucht erboven, maar het leven in de zee heeft de zuurstof van de lagere lagen verbruikt.

Wat de volgende is, is onbekend

Wat meer is, de warmere Golfstroom is even dicht op een grotere diepte, dus dieper, meer zuurstofarme lagen van de Golfstroom volgen dezelfde dichtheidsweg die zuurstofrijk oppervlaktewater van de Labrador Stroom neemt.

"We relateren een verandering in zuurstof aan de kust tot een verandering in grootschalige stromingen in de open oceaan", zegt Claret.

In het model komt de verschuiving in de grootschalige oceaancirculatie die opwarming en deoxygenatie in de Golf van Saint Lawrence veroorzaakt, ook overeen met een afname van de Atlantische meridionale ommekeercirculatie, een patroon van oceaancirculatie waarvan bekend is dat het het klimaat op het noordelijk halfrond sterk beïnvloedt.

"Het is best spannend om de veranderingen in de kustgebieden te koppelen aan de Atlantic Meridional Overturning Circulation", zegt Claret.

Analyse toont aan dat de helft van de zuurstofdaling die diep in de St. Lawrence-rivier wordt waargenomen, alleen te wijten is aan het warmere water, dat niet zoveel zuurstof kan vasthouden. De andere helft is waarschijnlijk te wijten aan andere factoren, zoals biologische activiteit in de twee stromingen en in het kanaal.

Wat er gaat gebeuren is onbekend, zegt Claret. De zuurstofniveaus in de St. Lawrence zullen afhangen van veel grotere vragen, zegt ze, zoals hoeveel koolstofdioxide mensen de atmosfeer in de komende decennia zullen uitstoten, en hoe grootschalige zeestromingen zullen reageren.

De Europese Onderzoeksraad, het Spaanse ministerie van Economie en Concurrentievermogen, de Canada Foundation for Innovation en de NOAA financierden het werk. Aanvullende coauteurs zijn van de Autonome Universiteit van Barcelona; de universiteit van Rhode Island; de Universiteit van Californië, Los Angeles; Dalhousie University in Nova Scotia; Visserij en Oceanen Canada; en NOAA's Geophysical Fluid Dynamics Laboratory.

Bron: Universiteit van Washington

Verwante Boeken

at InnerSelf Market en Amazon