Nieuwe methode schat de transport van zoetwater in de Atlantische Oceaan over breedtegraden

Verswatertransport is relevant voor de stabiliteit van de Atlantische meridionale omwentelingscirculatie. Onderzoekers van het Instituut voor Atmosferische Fysica van de Chinese Academie van Wetenschappen en de Xiamen Universiteit hebben een indirecte methode ontwikkeld om het Atlantische meridionale verswatertransport (AMFT) op verschillende breedtegraden te schatten. Het onderzoek is gepubliceerd in Geophysical Research Letters.

De oceaan, die 97% van het water op aarde bevat, speelt een cruciale rol in de wereldwijde watercyclus. Zij wisselt vers water uit met de atmosfeer, het land en de cryosfeer, en deze uitwisselingen worden direct weerspiegeld in veranderingen in de zoutgehalte van de oceaan. Daarom worden variaties in de zoutgehalte van de oceaan vaak weergegeven als veranderingen in het verswater in theoretische studies. Deze aanpak biedt een eenduidig kader voor het schatten van de wereldwijde watercyclus en het begrijpen van de dynamiek van het globale watersysteem.

De herverdeling van verswater in de oceaan, voornamelijk aangedreven door verswatertransport, is een cruciaal onderdeel van de watercyclus van de aarde. De Atlantische Oceaan speelt hierbij een belangrijke rol, omdat veranderingen in de verswaterniveaus in de subpolaire Noord-Atlantische Oceaan niet alleen regionale verswateruitwisselingen kunnen weerspiegelen, maar ook invloed kunnen hebben op de wereldwijde oceaancirculatie.

Huidige waarnemingen van AMFT zijn echter beperkt tot enkele specifieke breedtegraden (tussen 26°N en ongeveer 55°N) vanwege de hoge kosten die gepaard gaan met het opzetten van observatiesystemen. Deze beperkte dekking bemoeilijkt het begrip van veranderingen in AMFT en de mechanismen erachter aanzienlijk.

De onderzoekers hebben het verswaterbudget van de oceaan aangepakt door de verswaterinhoud van de oceaan, die is afgeleid van de zoutgehalte van de oceaan, te analyseren, samen met de oppervlaktestroom van verswater (neerslag en verdamping), en AMFT op 26.5°N (RAPID-array).

Veranderingen in de verswaterinhoud van de oceaan worden beïnvloed door de oppervlaktestroom van verswater en de convergentie van AMFT. Daarom kan AMFT worden berekend door de oppervlaktestroom van verswater af te trekken van de veranderingen in de verswaterinhoud van de oceaan. Met deze methode werd het maandelijkse AMFT over de breedtegraad van 34°S tot 66°N afgeleid voor de jaren 2004 tot 2020.

De klimatologie, interjaarlijkse variabiliteit en trends van AMFT worden geanalyseerd op basis van de nieuwe schattingen. Klimatologisch gezien strekt AMFT zich zuidwaarts uit tussen 18°S en 34°S, terwijl het zich noordwaarts uitstrekt van 18°S tot 66°N.

Op interjaarlijkse schaal vertoont AMFT duidelijke variaties in de regio’s tussen 34°S tot 40°N en van 40°N tot 66°N. Deze variaties kunnen worden toegeschreven aan veranderingen in de drijfveren van AMFT in deze gebieden.

Bovendien is een opmerkelijke bevinding van de nieuwe schatting dat AMFT een trend van toenemende intensiteit vertoonde naarmate men noordwaarts gaat over verschillende breedtegraden van 2004 tot 2020, hoewel de tijdreeks relatief kort is. De sterkte van deze trend varieert echter per breedtegraad, wat leidt tot gebieden van zowel convergentie als divergentie in AMFT. Deze patronen van convergentie en divergentie hebben invloed op de versnelling van veranderingen in de verswaterinhoud van de Atlantische Oceaan.

Deze methode pakt effectief de beperkte dekking van het observatiesysteem aan en biedt waardevolle gegevens voor een diepgaander begrip van de veranderingen in AMFT als gevolg van de opwarming van de aarde.