Onderzoek naar de invloed van Atlantische circulatie op het Amazone-regenwoud
Studie onderzoekt de effecten van Atlantische circulatie op het Amazone-regenwoud
De Amazone-regio is een wereldwijde hotspot van biodiversiteit en speelt een cruciale rol in het klimaatsysteem vanwege het vermogen om grote hoeveelheden koolstof op te slaan en de invloed op de mondiale watercyclus. Echter, het regenwoud wordt bedreigd door klimaatverandering en intensieve ontbossing.
Een internationaal team van onderzoekers, waaronder wetenschappers van MARUM—Centrum voor Marine Milieu Wetenschappen, de Faculteit Aardwetenschappen en het Instituut voor Milieufysica van de Universiteit van Bremen, heeft onderzocht hoe een verandering in de Atlantische circulatie de Amazone kan beïnvloeden. De resultaten zijn gepubliceerd in Nature Geoscience.
Het klimaatsysteem van de aarde is uiterst complex en de componenten—waaronder de oceaan, atmosfeer en vegetatie—zijn nauw met elkaar verbonden. Veranderingen in individuele parameters kunnen verstrekkende effecten hebben op het hele systeem. Tot op zekere hoogte zijn de afzonderlijke componenten veerkrachtig en kunnen ze veranderingen absorberen.
Onderzoek naar het klimaat en het aardse systeem veronderstelt echter dat er verschillende kantelpunten zijn. Wanneer deze worden overschreden, kan het klimaatsysteem binnen korte tijd van staat veranderen. Het wordt ook aangenomen dat kantelpunten in het klimaatsysteem elkaar beïnvloeden en kettingreacties of cascades kunnen triggeren.
De Amazone en de grootschalige Atlantische Meridionale Omkering Circulatie (AMOC) behoren tot de wereldwijde kantelpunten. Verdere opwarming van de aarde kan leiden tot een aanzienlijke verzwakking van de AMOC. Dit zou de transportband vertragen die warm water naar de noordelijke gebieden vervoert, waardoor de temperatuurverdeling in de Atlantische Oceaan drastisch zou veranderen.
Deze veranderingen zouden ook gevolgen hebben voor de Amazone-regio, omdat de gewijzigde temperaturen in de Atlantische Oceaan de atmosferische watercyclus beïnvloeden, en dus ook de patronen en hoeveelheden neerslag.
Analyse van pollen en koolstofresten
Hoe de AMOC en de Amazone als systemen met elkaar verbonden zijn, en hoe mariene circulatie de Amazone-regio beïnvloedt, is nog niet uitgebreid onderzocht. Een groep onderzoekers onder leiding van Dr. Thomas Akabane en Prof. Dr. Christiano Chiessi van de Universiteit van São Paulo heeft nu veranderingen in de vegetatie van de Amazone-regio geanalyseerd.
Met hun internationale team hebben ze pollen en koolstofresten geanalyseerd die de afgelopen 25.000 jaar vertegenwoordigen, afkomstig uit een mariene sedimentkern die is genomen bij de monding van de Amazone-rivier. Deze analyse biedt het team een gedetailleerd inzicht in het verleden van een van de meest soortenrijke ecosystemen op aarde.
De gegevens tonen aan hoe de vegetatie, samen met natte en droge periodes, is veranderd tijdens de klimaatgebeurtenissen van de laatste ijstijd, de zogenaamde Heinrich-evenementen, toen de AMOC drastisch was verzwakt. De onderzoekers vonden met name een dramatische afname van de regenwoudvegetatie in het noordelijke deel van de Amazone-regio.
Hechte verbinding tussen Atlantische circulatie en het Amazone-ecosysteem
“De studie is het resultaat van een langdurig Duits-Braziliaans samenwerkingsproject, dat in 2012 begon met een gezamenlijke expeditie van het onderzoeksvaartuig MARIA S. MERIAN in het estuariene gebied van de Amazone. Onze gegevens tonen aan dat het Amazone-ecosysteem in het verleden in staat was zich aan te passen aan veranderingen in de neerslagpatronen die voortkwamen uit een verzwakte Atlantische circulatie. Maar een verzwakking van de AMOC in de toekomst, gelijktijdig met een toename van de ontbossing, zou de stabiliteit van dit belangrijke mondiale systeem kunnen bedreigen,” zegt Dr. Stefan Mulitza van MARUM.
Verdere studies met klimaat- en vegetatiemodellen wijzen uit dat een verzwakking van de AMOC onder de huidige omstandigheden een effect op de Amazone-vegetatie zou hebben dat vergelijkbaar is met dat tijdens de laatste ijstijd. “De modellen hebben ons laten zien dat de AMOC niet volledig hoeft in te storten om een effect op het regenwoud te hebben. De noordelijke gebieden van de Amazone-regio worden massaal getroffen onder zelfs gematigde veranderingen in de AMOC,” legt Dr. Matthias Prange van MARUM uit.
De resultaten illustreren hoe complex het globale systeem is. “Aansturende processen op hoge breedtegraden, zoals het smelten van het Groenlandse ijs, kunnen aanzienlijke effecten hebben op de tropen. Dergelijke verre invloeden hebben vaak ernstige regionale gevolgen, vaak voor mensen die slechts minimaal verantwoordelijk zijn voor het veroorzaken van klimaatverandering,” voegt Prof. Dr. Gerrit Lohmann van AWI toe.
