Koeling in de Noordpool: Vertraagde oceaancirculatie kan temperatuurstijging verlagen

De Arctische regio warmt drie tot vier keer sneller op dan het wereldwijde gemiddelde. Nieuwe onderzoeken suggereren echter dat de vertraging van een belangrijke oceaanstroom de verwachte opwarming in het Arctisch gebied met maximaal 2 graden Celsius kan verminderen tegen het einde van de eeuw.

Jarenlang hebben wetenschappers gewaarschuwd dat ongecontroleerde opwarming in het Arctisch gebied verwoestende gevolgen kan hebben, met bedreigingen voor de wilde dieren en een toename van frequente en extreme weersomstandigheden. In het licht van deze zorgen biedt een studie van UC Riverside enige beperkte verlichting.

De studie, gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences, onderzocht de effecten van de vertraging van de Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) op het klimaat in de Arctis. De AMOC is de stroom die warmte van de tropen naar hogere breedtegraden transporteert.

Hoewel de temperaturen in het Arctisch gebied naar verwachting met 10 graden Celsius zullen stijgen tegen het einde van de eeuw, toont de studie aan dat wanneer de vertraging van de AMOC in aanmerking wordt genomen, de temperaturen in het Arctisch gebied slechts met 8 graden Celsius zullen stijgen.

“De AMOC is een cruciaal onderdeel van ons klimaatsysteem omdat het warmte over de aarde verspreidt,” zei Yu-Chi Lee, afgestudeerde student Aard- en Planeetwetenschappen aan UCR en eerste auteur van de studie. “We hebben ontdekt dat de verzwakking van de AMOC de hoeveelheid warmte die het Arctisch gebied bereikt, vermindert, wat de snelheid van de opwarming vertraagt.”

Ondanks dit potentiële voordeel benadrukt de studie de aanhoudende zorgen voor de ecosystemen in het Arctisch gebied. Naarmate het zee-ijs smelt, krijgen ijsberen te maken met habitatverlies, wat het voor hen moeilijker kan maken om te jagen en te overleven. Bovendien, naarmate het ijs verdwijnt, wordt er donkerder open water blootgelegd dat meer zonlicht absorbeert, wat de opwarming verder versnelt door een proces dat het albedo-effect wordt genoemd.

Hoewel de vertraging mogelijk de opwarming van het Arctisch gebied iets kan verminderen, waarschuwen de onderzoekers dat het ook andere klimaatverstoring kan veroorzaken. Een van de meest zorgwekkende is een mogelijke verschuiving van de Intertropical Convergence Zone, een tropische regenband. Als deze regenband naar het zuiden verschuift, kunnen gebieden die van deze regen afhankelijk zijn, vaker te maken krijgen met droogte, wat gevolgen heeft voor de landbouw en watervoorzieningen.

Er zijn ook misverstanden over de relatie tussen zee-ijs en stijgende zeespiegels. Smeltend zee-ijs veroorzaakt niet direct een stijging van de zeespiegel omdat het ijs al in het water drijft, vergelijkbaar met hoe smeltende ijsblokjes in een glas het niet laten overstromen. Echter, landijs, zoals gletsjers, en de uitbreiding van water naarmate het opwarmt, dragen wel bij aan de stijgende zeespiegel. De vertraging van de AMOC is geen belangrijke factor in de stijging van de zeespiegel, maar het brengt wel andere significante veranderingen in het klimaatsysteem met zich mee.

Wei Liu, universitair hoofddocent klimaatverandering aan UC Riverside en mede-auteur van het artikel, benadrukte de complexiteit van de rol van de AMOC in het mondiale klimaat. “De vertraging van de AMOC kan enige tijdelijke verlichting in het Arctisch gebied bieden, maar dit is geen eenvoudig positief verhaal,” zei Liu. “De algehele impact op ecosystemen en weerspatronen, zowel in de Arctis als wereldwijd, kan nog steeds ernstig zijn.”

Het onderzoeksteam gebruikte een gekoppeld klimaatmodel dat interacties tussen de oceaan, atmosfeer, land en zee-ijs integreert. De onderzoekers isoleerden het effect van de AMOC door twee simulaties uit te voeren: een die de AMOC liet vertragen onder invloed van toenemende broeikasgassen, en een andere die de sterkte ervan kunstmatig handhaafde door vers water uit de Noord-Atlantische Oceaan te verwijderen om de zoutheid te verhogen.

“Onze simulaties stelden ons in staat om duidelijk te zien hoeveel van de toekomstige opwarming in het Arctisch gebied verbonden is met de vertraging van de AMOC,” zei Lee. “Hoewel de vertraging de opwarming met een paar graden vermindert, blijven de algehele effecten op de ecosystemen in het Arctisch gebied en het mondiale klimaatsysteem ernstig.”

Lee benadrukte ook dat de vertraging relatief recent is begonnen en dat er nog steeds debat bestaat onder wetenschappers over hoe lang dit al aan de gang is en of het zal aanhouden. “Directe, in-situ waarnemingen van de sterkte van de AMOC begonnen rond 2004, dus het is een relatief korte periode waaruit we langetermijnconclusies kunnen trekken,” zei ze. “Maar er zijn studies die suggereren dat het tegen het einde van deze eeuw zou kunnen instorten, wat enorme implicaties zou hebben.”

Vooruitkijkend blijft Lee gefocust op het grotere geheel. “Hoewel de vertraging van de AMOC enige kortetermijnvoordelen kan bieden, tonen de bredere gevolgen aan dat zelfs kleine verschuivingen in oceaanstromingen rimpel-effecten over de planeet kunnen veroorzaken. Klimaatverandering is verre van een probleem van één regio,” zei ze. “De toekomst van de Arctis – en de wereld – hangt af van hoe we vandaag reageren.”