Natalie Renier / Woods Hole Oceanographic Institution, auteur voorzien 

De oceaanstromingen die de Atlantische kusten van Europa en Noord-Amerika helpen verwarmen zijn aanzienlijk vertraagd sinds de 1800s en zijn het zwakst in 1600-jaren, volgens nieuw onderzoek dat mijn collega's en ik hebben uitgevoerd. Zoals we hebben uiteengezet in a nieuwe studie in de natuur, de verzwakking van dit oceaancirculatiesysteem is misschien op natuurlijke wijze begonnen, maar wordt waarschijnlijk voortgezet door klimaatverandering in verband met de uitstoot van broeikasgassen.

Deze circulatie is een belangrijke speler in het klimaatsysteem van de aarde en een grote of abrupte vertraging kan wereldwijde gevolgen hebben. Het zou de zeespiegel aan de oostkust van de VS kunnen doen stijgen, Europese weerpatronen of regenpatronen meer globaal kunnen veranderen en het dierenleven in zee kunnen schaden.

De recente verzwakking die we hebben gevonden, werd waarschijnlijk veroorzaakt door opwarming in de noordelijke Atlantische Oceaan en de toevoeging van zoet water door toegenomen regenval en smeltend ijs. Het is al vele keren voorspeld, maar tot nu toe is de mate van verzwakking grotendeels een mysterie gebleven. De omvang van de veranderingen die we hebben ontdekt, is voor velen, waaronder ikzelf, een verrassing en wijst op belangrijke veranderingen in de toekomst.

We weten dat aan het einde van de laatste grote ijstijd snelle fluctuaties in de circulatie leidden tot extreme klimaatverschuivingen Op wereldwijde schaal. Een overdreven (maar angstaanjagend) voorbeeld van zo'n plotselinge gebeurtenis werd verbeeld in de 2004-kaskraker The Day After Tomorrow.

{youtube}https://youtu.be/Ku_IseK3xTc{/youtube}

Het circulatiesysteem in kwestie staat bekend als de "Atlantic Meridional Twisting Circulation"(AMOC). De AMOC is als een gigantische transportband van water. Het transporteert warm, zout water naar de Noord-Atlantische Oceaan, waar het erg koud wordt en zinkt. Eenmaal in de diepe oceaan stroomt het water terug naar het zuiden en dan rond de oceanen van de wereld. Deze transportband is een van de belangrijkste transporteurs van warmte in het klimaatsysteem en omvat de Golfstroom, bekend om het warm houden van West-Europa.

Klimaatmodellen hebben consequent voorspeld dat het AMOC zal vertragen als gevolg van de opwarming van de broeikasgassen en de bijbehorende veranderingen in de watercyclus. Vanwege deze voorspellingen - en de mogelijkheid van abrupte klimaatveranderingen - hebben wetenschappers het AMOC gemonitord sinds 2004 met instrumenten die op cruciale locaties over de Atlantische Oceaan zijn gespannen. Maar om de voorspellingen van het model echt te testen en uit te werken hoe klimaatverandering de transportband beïnvloedt, hebben we veel langere records nodig gehad.

Op zoek naar patronen

Om deze records te creëren, gebruikte onze onderzoeksgroep - onder leiding van dr. David Thornalley van University College London - het idee dat een verandering in de AMOC een uniek patroon van impact op de oceaan heeft. Wanneer het AMOC zwakker wordt, koelt de noordoostelijke Atlantische Oceaan af en worden delen van de westelijke Atlantische Oceaan warmer met een bepaalde hoeveelheid. We kunnen dit patroon in eerdere records van oceaantemperatuur opzoeken om na te gaan hoe de circulatie in het verleden was.

Een andere studie in hetzelfde nummer van de natuur, geleid door onderzoekers van de Universiteit van Potsdam in Duitsland, gebruikte historische waarnemingen van temperatuur om de vingerafdruk te controleren. Ze ontdekten dat het AMOC sinds 15 minder sterk was geworden met 1950%, wat wijst op de rol van door de mens gemaakte broeikasgasemissies als de primaire oorzaak.

In onze krant, die ook deel uitmaakt van de EU ATLAS-project, we vonden dezelfde vingerafdruk. Maar in plaats van historische waarnemingen te gebruiken, hebben we onze expertise op het gebied van klimaatonderzoek uit het verleden gebruikt om veel verder terug te gaan in de tijd. We hebben dit gedaan door bekende records te combineren van de overblijfselen van kleine zeedieren in diepzeeslib. Temperatuur kan worden bepaald door te kijken naar de hoeveelheden van verschillende soorten en de chemische samenstelling van hun skeletten.

{youtube}https://youtu.be/T34d4VdsANI{/youtube}

We waren ook in staat om direct de stroomsnelheden uit de diepe oceaan in het verleden te meten door naar de modder zelf te kijken. Grotere korrelkorrels impliceren snellere stromingen, terwijl kleinere korrels betekenen dat de stroming zwakker is. Beide technieken wijzen op een verzwakking van de AMOC sinds ongeveer 1850, wederom met ongeveer 15% naar 20%. Belangrijk is dat de moderne verzwakking erg verschilt van alles wat er in de afgelopen 1600-jaren is waargenomen, en wijst op een combinatie van natuurlijke en menselijke drivers.

Het verschil in timing van de start van de verzwakking van de AMOC in de twee studies zal meer wetenschappelijke aandacht vereisen. Ondanks dit verschil roepen beide nieuwe onderzoeken belangrijke vragen op over de vraag of klimaatmodellen de historische veranderingen in de oceaancirculatie simuleren en of we een aantal van onze toekomstige projecties opnieuw moeten bekijken.

Elke extra lange record maakt het echter gemakkelijker om te evalueren hoe goed de modellen dit belangrijke element van het klimaatsysteem simuleren. Het evalueren van modellen tegen deze lange records kan zelfs een cruciale stap zijn als we mogelijke extreme AMOC-gebeurtenissen en hun klimaatimpact nauwkeurig willen voorspellen.

Over de auteur

Peter T. Spooner, onderzoeksmedewerker in Paleoceanography, UCL

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

at InnerSelf Market en Amazon