Wetenschappers onthullen oorzaak van de recordbrekende mariene hittegolf in de Noord-Atlantische Oceaan van 2023

In een door UNSW geleide studie in Nature hebben onderzoekers vastgesteld dat een ongekende marine hittegolf in de Noord-Atlantische Oceaan in 2023 werd veroorzaakt door recordbrekende zwakke winden in combinatie met verhoogde zonne-energie, voortvloeiend uit de voortdurende klimaatverandering.

Van Groenland tot de Sahara en over de Amerika’s heen, warmden de wateren van de Noord-Atlantische Oceaan in de zomer van 2023 ongekend snel op. “De intensiteit van de opwarming in die enkele zomer was gelijk aan ongeveer twee decennia aan opwarming voor de Noord-Atlantische Oceaan,” zegt hoofdauteur professor Matthew England van UNSW Sydney. “Hoewel deze extreme temperatuur evenementen doorgaans tijdelijk zijn, kunnen we verwachten dat ze in de toekomst frequenter zullen worden.”

Ironisch genoeg was professor England op dat moment bezig met het onderzoeken van een gebied van afkoeling in de Noord-Atlantische Oceaan. Deze zogenaamde ‘koude blob’ ten zuidoosten van Groenland is een van de meer ongebruikelijke gevolgen van de wereldwijde opwarming—a een teken dat de Atlantische Meridionale Omloopcirculatie (AMOC) vertraagt, een scenario dat beroemd werd gemaakt door de Hollywoodfilm “The Day After Tomorrow.”

Deze wateren waren de afgelopen 50-100 jaar aan het afkoelen, dus toen professor England en zijn team zagen dat de watertemperaturen in het gebied stegen, realiseerden ze zich dat ze iets ongewoons meemaakten.

“We vroegen ons zelfs af of deze circulatie een tijdelijke comeback maakte, maar de snelheid van de opwarming was veel te snel daarvoor,” zegt professor England.

De oceaan kan worden gezien als twee lagen: een bovenste laag die direct wordt beïnvloed door zonne-energie, en de koelere diepzee. Met meer blootstelling aan de zon tijdens de lente en zomer, warmt de bovenste oceaan geleidelijk op. Co-auteur associate professor Alex Sen Gupta, ook van UNSW, zegt dat de snelheid van de opwarming afhangt van de dikte van de bovenste laag van de oceaan.

“Een dunne laag zal sneller opwarmen, net zoals een pan met minder water op een fornuis sneller opwarmt dan een pan met meer water,” zegt A/Prof. Sen Gupta. Hij legt uit dat de dikte van de laag in de zomer wordt bepaald door de winden die het oppervlaktewater door elkaar roeren en de warmte door de laag mengen.

In juni en juli 2023 waren de winden in de Noord-Atlantische Oceaan zwakker dan ooit eerder geregistreerd, “waardoor de bovenste laag van de oceaan dunner was dan ooit eerder geregistreerd,” zegt A/Prof. Sen Gupta. In sommige gebieden was deze laag slechts 10 meter diep, vergeleken met de gebruikelijke 20-40 meter, volgens berekeningen gemaakt door co-auteur Dr. Zhi Li, ook van UNSW, die de analyses van oceaanobservaties voor de studie leidde.

“Dit betekende dat de zon het oppervlak van de oceaan sneller verwarmde dan normaal, wat leidde tot die recordbrekende temperaturen,” zegt Dr. Li. Hij legt uit dat de tijdelijke verdunning, veroorzaakt door zwakkere dan gemiddelde winden, ook werd versterkt door de wereldwijde opwarming.

Een zonverbrande oceaan Er was mogelijk ook een verder onverwachte, lokale factor die zomer. In 2020 werden nieuwe internationale regels ingevoerd om de zwavelvervuiling door schepen te verminderen. Het doel was om de luchtkwaliteit rond de belangrijkste scheepvaartroutes ter wereld te verbeteren. Maar helderdere luchten kunnen een ongewenst neveneffect hebben: minder aerosolvervuiling betekent minder ‘zaden’ voor wolken. Minder bewolking betekent dat er meer zonlicht het zeeoppervlak kan bereiken—vooral in de Noord-Atlantische Oceaan, dat een drukbezocht scheepvaartgebied is.

Echter, professor England zegt dat dit effect secundair was en alleen bijdroeg aan lokale gebieden van verhoogde opwarming. De meeste schuld, zegt hij, ligt nog steeds bij het gebrek aan wind. “Het verminderen van sulfaatemissies is goed voor het verminderen van luchtvervuiling,” zegt hij. “Hoewel het het ongelukkige effect heeft dat het extra opwarming van het oceaanoppervlak toestaat, omdat er minder zonlicht wordt teruggekaatst naar de ruimte.”

De combinatie van zwakke winden met verminderde menglaagdieptes en helderdere dan gemiddelde luchten betekende dat de snelle opwarming uitgroeide tot een marine hittegolf over het gehele bassin. En terwijl de opwarmende wateren warmte terug de atmosfeer in straalden, veroorzaakte dit een reeks gevolgen op het land.

Continentaal schaalcrisis Terwijl er een stille crisis zich op zee ontvouwde, namen de luchtmassa’s die over de oceaan trokken warmte op om steden in Europa te verhitten. Dodelijke hittegolven van meer dan 40 graden Celsius in Duitsland, Frankrijk en Italië braken temperatuurrecords, terwijl stortregens delen van Spanje en Oost-Europa verwoestten. Ondertussen verbleekten de koraalriffen in het Caribisch gebied onder ernstige hittestress. Orkanen, die alleen in de zomer voorkomen en worden aangedreven door oceaanwarmte, verergerden tot rampen. Dit seizoen trof orkaan Idalia Florida, wat resulteerde in acht doden en schade ter waarde van 3,6 miljard USD.

“Dit was niet slechts een klein gebied van warm water bij een kust,” zegt professor Stefan Rahmstorf van het Potsdam Instituut voor Klimaatimpactonderzoek (PIK), een andere co-auteur van de studie. “Dit was de gehele Noord-Atlantische Oceaan, met gevolgen voor weersystemen, mensenlevens, mariene ecosystemen en de samenleving.”

Voorbereiden op de toekomst Terwijl de klimaatverandering blijft zorgen voor een verdunning van de gemengde laag aan het oceaanoppervlak, zal de warmte van de zon zich blijven concentreren en de oceaan gemakkelijker opwarmen. Professor England zegt dat dit betekent dat marine hittegolven in de Noord-Atlantische Oceaan in de toekomst alleen maar erger zullen worden, met extreem kostbare gevolgen voor ecosystemen en de samenleving. “Ernstige marine hittegolven duren vaak slechts enkele weken of maanden, maar deze in de Noord-Atlantische Oceaan liet een nalatenschap achter die meer dan een jaar aanhield,” zegt hij. “Helaas staat de frequentie en intensiteit van marine hittegolven alleen maar op het punt om te verergeren in de komende decennia en daarna.

“De enige manier om deze trend te stoppen is om onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen af te bouwen. Netto nul kan niet snel genoeg komen.”