Veranderingen in waterdichtheid kunnen snelle fluctuaties in de sterkte van de AMOC veroorzaken

Een nieuwe studie onderzoekt hoe variaties in de circulatie van de Atlantische Oceaan op hoge breedte—zoals in de Labradorzee—samengaan met variaties verder naar het zuiden.

In de Atlantische Oceaan transporteert een systeem van stromingen enorme hoeveelheden warm, zout oppervlaktewater naar het noorden. Wanneer dit water hogere breedtes bereikt en kouder wordt, zinkt het en voegt zich bij een diepere terugstroom naar het zuiden. Deze cyclus, bekend als de Atlantische Meridionale Omkering Circulatie (AMOC), speelt een belangrijke rol in het klimaat van de aarde door warmte, voedingsstoffen en koolstof door de oceaan te herverdelen.

Hoewel wetenschappers weten dat de sterkte van de AMOC—oftewel de hoeveelheid water die het transporteert—door de tijd en over verschillende regio’s kan variëren, was het onduidelijk hoe veranderingen in de sterkte van de AMOC op hoge noordelijke breedtes al dan niet verband houden met veranderingen verder naar het zuiden.

In een studie gepubliceerd in Geophysical Research Letters hebben Petit en zijn team hoog-resolutie klimaatmodellen toegepast om de verbindingen tussen de variabiliteit van de AMOC op de middenbreedte van 45°N en het gedrag van de stroming op hogere subpolar breedtes bloot te leggen. De AMOC-waarnemingen op hoge breedte die in de modellering zijn gebruikt, zijn vastgelegd door het Overturning in the Subpolar North Atlantic Program (OSNAP) instrumentarium, een netwerk van boeien en onderzeeërs dat is geïnstalleerd in de Labradorzee tussen Groenland en Schotland.

De onderzoekers ontdekten dat de sterkte van de subpolar AMOC, zoals vastgelegd door OSNAP-gegevens, geen invloed heeft op de sterkte van de AMOC op middenbreedte. Ze vonden echter wel dat de dichtheid van het subpolar AMOC-water, dat zijn reis terug naar het zuiden begint, invloed heeft op de daaropvolgende sterkte van de AMOC op middenbreedte.

Veranderingen in de dichtheid van het water op hoge breedtes lijken te worden aangedreven door veranderingen in de atmosferische druk die de windstress en drijfvermogen aan het zeeoppervlak beïnvloeden. De analyse van het team geeft aan dat binnen een tijdspanne van 1 jaar deze subpolar dichtheidsveranderingen zich naar het zuiden verspreiden langs de verre westkant van de Noord-Atlantische Oceaan, waardoor een steiler dichtheidsgradiënt ontstaat op middenbreedte en uiteindelijk de AMOC-sterkte daar beïnvloedt.

De bevindingen suggereren dat OSNAP-dichtheidsmetingen kunnen worden gebruikt om de sterkte van de AMOC op middenbreedte te monitoren. De resultaten van de studie kunnen ook helpen bij het ontwerpen van toekomstige oceaanobservatiesystemen om het begrip van de rol van de oceaan in het klimaat van de aarde te verdiepen, volgens de onderzoekers.