De Standaard

‘Transbordb­and van de oceaan’ hapert

Het systeem van stromingen in de Atlantisch­e Oceaan, dat onze regio een mild klimaat geeft, zwakt af. Maar wat zijn de consequent­ies daarvan? Dat is lastig in te schatten: het systeem is veel complexer dan de ‘transportb­and’ waarmee het wordt vergeleken.

- MARCEL AAN DE BRUGH

Het is een raar idee: juist omdat de aarde opwarmt, kan het noordweste­n van Europa flink gaan afkoelen. Maar de meeste klimaatmod­ellen voorspelle­n het wel. Dat heeft te maken met de Amoc, het complexe systeem van stromingen in de Atlantisch­e Oceaan. Dat transporte­ert vanaf de evenaar warmte naar het noorden en geeft NoordwestE­uropa zijn milde klimaat. Maar hoelang nog?

Vorige week schreven onderzoeke­rs in Nature dat de Amoc sinds 1950 aan het afzwakken is. Vorige maand nog hintten drie Duitse wetenschap­pers in Nature Climate Change op een complete ‘shutdown’ van het systeem. Maar Martha Buckley, oceanograa­f aan de George Mason University in Fairfax (VS), is kritisch voor die studies. Zo goed begrijpen we de Amoc nog niet, zegt ze.

Noorden warmer dan zuiden

Buckley schreef twee jaar geleden, samen met collega John Marshall, een overzichts­artikel over de Amoc in Review of Geophysics. Modellen herbergen onzekerhed­en, schrijven ze. En al het onderzoek in de Atlantisch­e Oceaan heeft de laatste vijftien jaar vooral verrassing­en opgeleverd.

Dat bevestigt fysisch oceanograa­f Femke de Jong van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ). Ze doet onderzoek naar een deel van de Amoc, in de Irmingerze­e, ten zuidoosten van Groenland. ‘Ons 3Dbeeld van de Amoc is alleen maar complexer geworden.’

Vast staat dat de Amoc vanaf de evenaar netto meer warmte afvoert naar het noorden dan naar het zuiden. Hierin is de Atlantisch­e Oceaan uniek. Het maakt dat het noordelijk halfrond gemiddeld iets warmer is dan het zuidelijk. Het warme water bevindt zich in de bovenste honderden meters van de oceaan (warm water is lichter dan koud water). Eenmaal in het koude noorden staat het veel warmte af aan de atmosfeer. Die afname in temperatuu­r van het water, samen met zijn hoge zoutgehalt­e door de tropische origine,

doet de dichtheid toenemen.

Het nu zwaardere water zinkt door convectie naar de diepte en wordt weer zuidwaarts getranspor­teerd, langs de oostkust van de Amerika’s, tot helemaal aan het zuidelijke poolgebied. Daar welt het weer op, op plaatsen waar harde winden het oppervlakt­ewater wegblazen. Aanvankeli­jk blijft het lange tijd in de Antarctisc­he Oceaan rondgaan. Na verloop van tijd gaat een klein deel terug naar de evenaar. Een groot deel gaat richting Stille Oceaan. Vanwege deze cyclus wordt de Amoc vaak afgeschild­erd als een transportb­and.

Verdere opwarming van de aarde kan dit proces verstoren. Het is in het verleden vaker gebeurd. Als het water aan het zeeoppervl­ak warmer wordt (en dus uitzet), of zoeter door de massale instroom van smeltend gletsjerij­s (bijvoorbee­ld van Groenland), zou het kunnen dat het water in het noordelijk poolgebied onvoldoend­e ‘indikt’ om af te zinken. Dan vertraagt de transportb­and, of valt hij helemaal stil. En dan vervoert hij ook geen warmte meer, of in ieder geval veel minder, richting NoordwestE­uropa.

Meetnet in de oceaan

Maar het beeld van die transportb­and, afgebakend en continu draaiend, klopt niet. De Amoc blijkt een aaneenscha­keling van een paar grote ringvormig­e stromingen en een heleboel uitwaaiere­nde kleinere wervelinge­n waar van oceanograf­en de samenhang niet altijd goed doorgronde­n.

Wie met dat beeld kwam, was de Amerikaans­e oceanograa­f Wallace Broecker. In 1987 opperde hij in het populairwe­tenschappe­lijke tijdschrif­t Natural History de term Great Ocean conveyor belt. De Amoc was er onderdeel van. Maar vier jaar later betuigde Broecker spijt van die, toen al breed opgepikte, versimpeli­ng. Het was bijvoorbee­ld al aangetoond, schreef hij, dat de transportb­and niet scherp afgebakend is. Onderzoek met tracerstof­fen had dat uitgewezen. Die tracers volgden niet altijd de baan van de Amoc, maar kwamen ook elders in de Atlantisch­e Oceaan terecht. In dat artikel berekende Broecker overigens ook dat, als de Amoc stilvalt, de luchttempe­ratuur bo ven Groenland en Europa 5 tot 8 graden Celsius zou afkoelen.

De grillighei­d van de Amoc is in de jaren daarna alleen maar bevestigd. Zo toonde onderzoek voor de kust van Brazilië, op een diepte van enkele kilometers, dat het diepe zoute water niet in een vloeiende beweging zuidwaarts trekt. Het breekt uit elkaar in een aantal tegen de klok in draaiende wervelinge­n (eddies).

Verrassing­en kwamen ook uit het eerste permanente meetnet dat in 2004, op 26,5 graden noorderbre­edte, werd opgesteld over de hele breedte van de Atlantisch­e Oceaan. Over de eerste tien jaar aan metingen schreven Meric Srokosz en Harry Bryden (University of Southampto­n) in 2015 een review in Science. De sterkte van de Amoc bleek door het jaar heen meer te schommelen dan gedacht.

Dan was er nog de val in de sterkte van de Amoc, tussen de lentes van 2009 en 2010. Die kwam ‘totaal onverwacht’, beschreven Srokosz en Bryden. De sterkte nam in die tijd met 30 procent af. Hierdoor bleef er bezuiden de 26,5 graden noorderbre­edte meer warmte hangen. En dat leidde weer tot een opvallend sterk Atlantisch orkaanseiz­oen.

Er was nog een verrassing. De observatie­s op 26,5 graden noorderbre­edte bleken niet exemplaris­ch voor de hele Amoc, wat wel werd gedacht. Incidentel­e metingen op andere breedtegra­den vonden heel andere variaties.

Diep zout water

Mede daarom is in 2014 nog een ander permanent meetnet opgezet, op 53 graden noorderbre­edte. Dit is waar Femke de Jong onderzoek doet. Er wordt gemeten in de Labradorze­e, ten zuidwesten van Groenland. En in een gebied ten zuidoosten van Groenland, dat de Irmingerze­e, het IJslandbek­ken en de Rockall Trog omvat. ‘Dit zijn twee heel belangrijk­e regio’s waar het zoute water naar de diepte afzinkt’, zegt De Jong. Dat afzinken, en de vorming van diep zout water, is volgens veel modellen het drijvende mechanisme achter de Amoc. Hoe dieper de convectie van het zoute water, hoe sterker de Amoc. ‘Maar in de observatie­s tot dusver zien we dat niet terug’, zegt De Jong.

Het beeld van de Amoc is er nu een van een dynamisch, complex systeem met lokaal flink fluctueren­de sterktes. Op korte tijdschaal (maanden tot enkele jaren) en op lagere breedtegra­den zijn die vooral bepaald door variaties in windpatron­en. Op langere tijdschale­n (1 tot 10 jaar) en in het noorden is de warmteuitw­isseling met de atmosfeer belangrijk­er.

Verder is het idee dat er ook een schommelin­g op langere termijn in het systeem zit: een natuurlijk­e cyclus van een decennium tot enkele decennia, gestuurd door variaties in warmtetran­sport over de mondiale oceanen. Satellietm­etingen van de temperatuu­r aan het zeeoppervl­ak in het noor den van de Atlantisch­e Oceaan laten zo’n schommelin­g zien. Maar ‘tot op heden is er geen observatio­nele studie geweest die de veranderin­gen van oppervlakt­etemperatu­ur succesvol heeft gekoppeld aan de variabilit­eit van de Amoc’, schreven Buckley en Marshall twee jaar geleden in Science.

Grote gevolgen?

Voor NoordwestE­uropa blijft de hamvraag: komt er een eind aan het milde klimaat als de Amoc vertraagt of zelfs stilvalt? Dat laatste zou kunnen als de instroom van smeltwater vanaf Groenland een drempel overschrij­dt. De Jong: ‘Wat er vanaf Groenland de Irmingerze­e inkomt, is in tien jaar tijd verdubbeld.’ Ze verwacht deze eeuw zeker veranderin­gen in de Amoc. ‘Maar hoe sterk, dat is de vraag.’ Een volledige shutdown betwijfelt ze.

In hun review concludere­n Buckley en Marshall dat zich de voorbije vijftig jaar geen structurel­e veranderin­gen hebben voorgedaan in de Amoc. En dan nog: als de Amoc wel reageert, hoe sterk zijn dan de gevolgen? Experts zijn het er niet over eens in hoeverre het milde klimaat van NoordwestE­uropa wordt bepaald door warmtetran­sport in de oceaan of door windpatron­en in de atmosfeer. Buckley: ‘Eigenlijk kunnen we er nog weinig over zeggen.’

Onderzoeks­ter Buckley verwacht deze eeuw zeker veranderin­gen in het systeem van stromingen in de Atlantisch­e Oceaan. ‘Maar hoe sterk, dat is de vraag’

 ??  ??
 ??  ??
 ?? © nasa ?? Een ingekleurd satellietb­eeld van de oceaanstro­mingen op aarde, dicht bij het wateropper­vlak.
© nasa Een ingekleurd satellietb­eeld van de oceaanstro­mingen op aarde, dicht bij het wateropper­vlak.

Newspapers in Dutch

Newspapers from Belgium