Smeltende Antarctische ijskappen vertragen de sterkste oceaanstroom van de aarde, blijkt uit onderzoek

Smeltende ijskappen vertragen de Antarctische Circumpolaire Stroom

Onderzoekers hebben ontdekt dat smeltende ijskappen de Antarctische Circumpolaire Stroom (ACC), de sterkste oceaanstroom ter wereld, vertragen. Deze smelting heeft gevolgen voor wereldwijde klimaatindicatoren, waaronder de stijging van de zeespiegel, de opwarming van de oceaan en de levensvatbaarheid van mariene ecosystemen.

Onderzoekers van de Universiteit van Melbourne en het NORCE Norway Research Center hebben aangetoond dat de stroom tegen 2050 met ongeveer 20% kan vertragen in een scenario met hoge koolstofemissies. De bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Environmental Research Letters.

De instroom van zoet water in de Zuidelijke Oceaan zal naar verwachting de eigenschappen, zoals dichtheid (zoutgehalte), van de oceaan en zijn circulatiepatronen veranderen.

De onderzoekers, waaronder de vloeistofdynamica-expert, universitair hoofddocent Bishakhdatta Gayen, klimaatwetenschapper Dr. Taimoor Sohail en oceanograaf Dr. Andreas Klocker, analyseerden een hoge-resolutie simulatie van oceaanstromen, warmteoverdracht en andere factoren om de impact van veranderende temperaturen, zoutgehaltes en windomstandigheden te diagnosticeren.

Volgens universitair hoofddocent Gayen is de oceaan uiterst complex en fijn gebalanceerd. “Als deze ‘motor’ van de stroom uitvalt, kunnen er ernstige gevolgen zijn, waaronder een grotere klimaatvariabiliteit met extremere omstandigheden in bepaalde regio’s en versnelde wereldwijde opwarming door een afname van de capaciteit van de oceaan om als koolstofput te fungeren.”

De ACC fungeert als een barrière voor invasieve soorten, zoals vlotten van zuidelijke bull kelp en mariene dieren zoals garnalen en weekdieren, die anders van andere continenten naar Antarctica zouden kunnen komen.

Als de ACC vertraagt en verzwakt, is de kans groter dat dergelijke soorten zich naar het kwetsbare Antarctische continent verplaatsen, met mogelijk ernstige gevolgen voor het voedselweb en de beschikbaarheid van voedsel voor Antarctica-pinguïns.

Meer dan vier keer sterker dan de Golfstroom, is de ACC een cruciaal onderdeel van de “oceaanconveyorbel”, die water over de globe verplaatst en de Atlantische, Stille en Indische Oceaan verbindt. Het is het belangrijkste mechanisme voor de uitwisseling van warmte, koolstofdioxide, chemicaliën en biologie tussen deze oceaanbekkens.

De onderzoekers maakten gebruik van de snelste supercomputer en klimaat simulator van Australië, GADI, die zich bevindt in Canberra. Het onderliggende model (ACCESS-OM2-01) is in de loop der jaren ontwikkeld door Australische onderzoekers van verschillende universiteiten.

De projecties die in deze analyse zijn verkend, zijn uitgevoerd door een onderzoeksteam van UNSW, dat ontdekte dat het transport van oceaanwater van het oppervlak naar de diepte in de toekomst ook kan vertragen.

Dr. Sohail voorspelt dat de vertraging vergelijkbaar zal zijn onder het scenario met lagere emissies, mits de smelting van ijs versnelt zoals voorspeld in andere studies. “De Paris-overeenkomst van 2015 had als doel de wereldwijde opwarming te beperken tot 1,5 graden Celsius boven pre-industriële niveaus. Veel wetenschappers zijn het erover eens dat we deze 1,5 graden al hebben bereikt, en het is waarschijnlijk dat het warmer zal worden, met gevolgen voor de smelting van het Antarctische ijs,” aldus Dr. Sohail.

Hij voegde eraan toe: “Gecoördineerde inspanningen om de wereldwijde opwarming te beperken (door het verminderen van koolstofemissies) zullen de smelting van het Antarctische ijs beperken en de verwachte vertraging van de ACC voorkomen.”

Het onderzoek onthult dat de impact van smeltend ijs en opwarmende oceanen op de ACC complexer is dan eerder gedacht. “De smeltende ijskappen dumpen enorme hoeveelheden zoet water in de zoute oceaan. Deze plotselinge verandering in ‘zoutgehalte’ van de oceaan heeft verschillende gevolgen, waaronder de verzwakking van het zinken van oppervlaktewater naar de diepte (dat het Antarctische Bodemwater wordt genoemd), en op basis van deze studie, een verzwakking van de sterke oceaanjet die Antarctica omringt,” aldus universitair hoofddocent Gayen.

Het nieuwe onderzoek staat in contrast met eerdere studies die suggereerden dat de ACC mogelijk versnelt door steilere temperatuurverschillen op verschillende breedtegraden van de oceaan als gevolg van klimaatverandering. “Oceaanmodellen zijn historisch gezien niet in staat geweest om de kleinschalige processen die de stroomsterkte beheersen adequaat te resolven. Dit model lost dergelijke processen op en toont een mechanisme waarlangs de ACC daadwerkelijk kan vertragen in de toekomst. Verdere observatie- en modelstudies van dit slecht waargenomen gebied zijn echter noodzakelijk om de reactie van de stroom op klimaatverandering definitief vast te stellen.”