'The Day After Tomorrow' gezien? De transportband van de oceaan is nu ook echt stil aan het vallen

Al van AMOC gehoord? Dat staat voor Atlantic Meridional Overturning Circulation en is in feite de warme golfstroom die ervoor zorgt dat we hier in een erg leefbaar klimaat wonen. Maar er is een probleem: door de opwarming van de aarde en de daarmee samenhangende dooi van de Groenlandse ijskap is de fameuze "transportband van de oceaan" de afgelopen eeuw flink verzwakt. De stroming werd wereldberoemd door de film The Day After Tomorrow waarin die opeens wegvalt en het klimaat radicaal verandert. Dat was cinéma, maar en verdere verzwakking van de golfstroom in de Atlantische Oceaan kan verstrekkende gevolgen hebben voor het klimaat in Europa, maar ook van invloed zijn op de moessonregens in Afrika en Azië.

Wat is AMOC en hoe werkt dat? Aan de oppervlakte van de Atlantische Oceaan stroomt warm water van de evenaar naar het noorden. Dit water koelt onderweg af. Daarnaast verdampt meer water dan dat zoet water wordt toegevoegd, waardoor het water dat richting het noorden vloeit steeds zouter wordt. Hoe zouter en kouder het water, hoe hoger de dichtheid ervan.

Om die reden zinkt dat water in het hoge noorden naar de diepte, waarna het terug naar het zuiden vloeit. Doordat dit systeem wordt aangedreven door temperaturen en zout, heet het thermohaliene circulatie (thermo refereert aan temperatuur en halien aan zout). Het valt dus te vergelijken met een lopende band, maar eentje van zeewater die warmte naar het noorden transporteert en ons klimaat verwarmt. Die lopende band heet de Atlantic Meridional Overturning Circulation, afgekort AMOC.

Opdat die lopende band aan de gang blijft, is het belangrijk dat de dichtheid van water in het noorden hoog genoeg is om naar de bodem te zakken. Maar als de oceaan minder afkoelt door een warmere atmosfeer, neemt de dichtheid van het water af. Als daarnaast de ijskappen rond de Noordpool afsmelten en de hoeveelheid regen door klimaatverandering toeneemt, wordt de noordelijke oceaan zoeter. Zoet water heeft een lagere dichtheid dan zout water, waardoor het water nog langzamer zinkt. Door dit alles vertraagt de lopende band en vermindert het warmtetransport naar het noorden.

Flink verzwakt

Een nieuw onderzoek, gepubliceerd in het blad Geophysical Research Letters, onderschrijft wat al duidelijk aan het worden was: de transportband van de oceaan is in de afgelopen eeuw flink verzwakt. En dat is een gevolg van de opwarming van de aarde en de daarmee samenhangende smelt van de Groenlandse ijskap. Een verdere verzwakking van de golfstroom in de Atlantische Oceaan kan verstrekkende gevolgen hebben voor het klimaat in Europa, maar ook van invloed zijn op de moessonregens in Afrika en Azië

Het nieuwe onderzoek is baanbrekend omdat de wetenschappers die eraan meewerkten een manier hebben gevonden om uit te zoeken hoe de golfstroom er in het verleden uitzag. Dat is tot nu altijd een beetje een probleem geweest: we weten dat de AMOC een cruciale rol in het reguleren van het wereldwijde klimaat speelt, maar wetenschappers vinden het lastig om betrouwbare indicatoren te vinden die iets zeggen over de intensiteit van de AMOC in het verleden. Waardoor ook moeilijk vast te stellen is of wat er momenteel gebeurd al dan niet uniek is en zelfs gekoppeld kan worden aan de door de mens veroorzaakte opwarming.

Foraminiferen

De onderzoekers denken nu echter meer te kunnen zeggen over de intensiteit die de AMOC in het verleden had. Ze focussen op foraminiferen. Dat zijn eencelligen met een uitwendig kalkskelet. En de isotopenverhouding in dat kalkskelet kan gebruikt worden om een inschatting te maken van de temperatuur die het water in de tijd dat deze foraminiferen leefden, had.

De onderzoekers verzamelden gefossiliseerde foraminiferen die voor de kust van Canada waren opgeboord, op een plek waar twee belangrijke stromingen die onderdeel zijn van de AMOC samenkomen en de kracht van die stromingen van invloed is op de temperatuur in het kanaal. Door de foraminiferen te bestuderen, kunnen de onderzoekers achterhalen welke temperatuur het water in dit kanaal in het verleden had en dus hoe krachtig de stromingen in deze wateren in die tijd waren.

Het onderzoek wijst erop dat de AMOC tijdens de twintigste eeuw enorm is verzwakt. En op dit moment zou de stroming zelfs zwakker zijn dan deze in de afgelopen 1.500 jaar ooit is geweest. Wat ook interessant is, is dat de onderzoekers aanwijzingen hebben gevonden dat de AMOC ook in de periode tussen 1600 en 1850 iets verzwakte. Dat was tijdens de faeuze Kleine IJstijd, omdat de temperaturen in West-Europa toen opvallend laag lagen.

Kleine IJstijd

Die Kleine IJstijd is eerder al in verband gebracht met een zwakkere stroming in het noordelijke deel van de Atlantische Oceaan (waardoor er minder warmte naar Europa werd vervoerd). Het nieuwe onderzoek lijkt die hypothese te onderschrijven.

Eerder dit jaar kwamen wetenschappers van het Woods Hole Oceanographic Institution al met een onderzoek dat aantoonde dat de AMOC op dit moment zwakker is dan deze op elk willekeurig moment in de afgelopen 1.600 jaar. En dat vooral de jongste 150 jaar de oceaanstromingen behoorlijk aan kracht hebben ingeboet. Ze gebruikten een andere techniek, namelijk door sedimenten te bestuderen. Hoe groter de afgezette zandkorrels in die sedimentlagen, hoe sterker de stromingen zijn. En door meerdere van die sedimentlagen te bestuderen, kunnen dus conclusies worden getrokken over hoe krachtig de stromingen door de tijd heen zijn geweest.

Beide studies geven niet alleen meer inzicht in de geschiedenis van de AMOC, maar hebben ook implicaties voor de toekomst. En, zo zou je denken, dan gaat het bij ons afkoelen. Vergeet echter het scenario van The Day After Tomorrow. Dat geldt alleen als de stroming vertraagt zonder dat de aarde verder opwarmt. De AMOC moet echt behoorlijk snel ineen storten wil het afkoelingseffect sterker zijn dan de opwarming van de aarde. Waarschijnlijk heeft een vertraging van de Noord-Atlantische stroom bij ons dus vooral een dempend effect op de opwarming.

Dus, wat nu?

Dat zien we eigenlijk nu al. Als je de opwarming van de afgelopen 150 jaar van verschillende locaties afzet tegen het gemiddelde op aarde, zie je dat wij er beter van afkomen dan andere gebieden.

De gevolgen zijn waarschijnlijk dus niet meteen desastreus voor Europa. Alleen in het meest extreme geval koelt het voor een periode van tientallen jaren af, wordt het droger en nemen de stormen toe. Daarna stijgt de temperatuur weer. Het Arctische zee-ijs verdwijnt hierdoor minder snel. Het probleem is dat we slachtoffer dreigen te worden van de gevolgen buiten Europa. De warmte die niet meer naar ons komt, blijft hangen in het zuiden. Daar vindt een versterking van de opwarming plaats. Afhankelijk van allerlei details kan dat betekenen dat de Antarctische ijskap sneller afsmelt, waardoor de zeespiegel harder stijgt.

En een sneller stijgende zeespiegel brengt bijvoorbeeld een stroom klimaatvluchtelingen op gang. Als we niks doen om de opwarming een halt toe te roepen, zullen 600 miljoen mensen die nu in kuststeden wonen een andere woonplaats moeten zoeken door het stijgende water - een miljard als de huidige bevolkingsaangroei blijft duren.

Lees meer