Belangrijke ‘vingerafdruk’ onthult vertraging van de Atlantische Meridionale Omkering Circulatie

Relatie tussen AMOC en zijn proxies in klimaatmodellen.

De Atlantische Meridionale Omkeringcirculatie (AMOC), een systeem van oceaanstromingen dat warmte van de tropen naar de Noord-Atlantische Oceaan transporteert, speelt een cruciale rol in het reguleren van het wereldklimaat. De meeste klimaatmodellen voorspellen een afname van de kracht van de AMOC onder antropogene opwarming door broeikasgassen. Het blijft echter onduidelijk of de AMOC in de afgelopen eeuw is vertraagd, en zo ja, wanneer deze vertraging is begonnen.

Onderzoekers identificeren een belangrijke AMOC-vingerafdruk

Om dit probleem te onderzoeken, heeft een onderzoeksteam van het Instituut voor Oceanologie van de Chinese Academie van Wetenschappen (IOCAS), in samenwerking met wetenschappers van het Scripps Instituut voor Oceanografie en de Universiteit van Californië, San Diego, observatiedata, klimaatmodellen en oceaan simulaties geanalyseerd. Ze ontdekten een belangrijke “vingerafdruk” van de AMOC-vertraging: opwarming op gemiddelde diepte (1.000–2.000 meter) in de evenaar Atlantische Oceaan. Hun studie is recentelijk gepubliceerd in Communications Earth & Environment.

Met behulp van het General Circulation Model van het Massachusetts Institute of Technology (MITgcm) hebben de onderzoekers gevolgd hoe AMOC-gerelateerde signalen snel naar de evenaar verspreiden. Hun resultaten toonden aan dat een AMOC-vertraging ondergrondse opwarming in de subpolaire Noord-Atlantische Oceaan teweegbrengt. Deze opwarming genereert vervolgens baroclinische Kelvin-golven die naar de evenaar reizen langs de westelijke grens van de Noord-Atlantische Oceaan. Bij het bereiken van de evenaar verspreiden deze golven zich over het equatoriale gebied, wat uiteindelijk leidt tot de kenmerkende opwarming op gemiddelde diepte.

Evenaar Atlantische Oceaan als een klimaatkruispunt

“Onze bevindingen onthullen dat de evenaar Atlantische Oceaan functioneert als een cruciaal kruispunt voor AMOC-gerelateerde dynamische signalen die zich over de wereldwijde oceaan verspreiden,” zei prof. Li Yuanlong, co-auteurs van de studie.

Verdere analyses met behulp van klimaatmodellen bevestigden dat deze opwarming op gemiddelde diepte sterk gecorreleerd is met veranderingen in de AMOC over decennia en langere tijdschalen. De opwarming gaat consistent gepaard met een verzwakking van de AMOC gedurende een periode van tien jaar. Belangrijk is dat veranderingen in temperatuur op gemiddelde diepte een stabielere en betrouwbaardere indicator van de AMOC-kracht bieden dan op proxies gebaseerd op het oppervlak, die gemakkelijk worden beïnvloed door atmosferische variabiliteit.

Opwarming op gemiddelde diepte als betrouwbare indicator

Door observatiedata te onderzoeken die teruggaan tot 1960, hebben de onderzoekers een duidelijke opwarmingstrend op gemiddelde diepte in de evenaar Atlantische Oceaan geïdentificeerd. Deze trend is sinds het begin van de jaren 2000 opgevallen ten opzichte van natuurlijke oceaanvariabiliteit, wat suggereert dat de AMOC waarschijnlijk begon te verzwakken aan het einde van de 20e eeuw.

“Het temperatuur signaal op gemiddelde diepte in de evenaar is dynamisch gedreven, detecteerbaar in observatiedata en is al opgekomen uit natuurlijke variabiliteit,” merkte Dr. Ren Qiuping, eerste auteur van de studie, op. “Het biedt een waardevolle nieuwe maatstaf voor het monitoren van AMOC-veranderingen in een opwarmende wereld.”