Zee en atmosfeer even verantwoordelijk voor ‘koude blob’ in de Atlantische Oceaan, ontdekking van wetenschappers

De koude blob in de Noord-Atlantische Oceaan is een gebied in de Noord-Atlantische Oceaan dat volgens NASA-modellering een van de weinige plekken op aarde is die kouder wordt. Dit specifieke gebied, net ten zuiden van Groenland, koelt af terwijl de meeste delen van de wereld opwarmen. De oorsprong van deze “koude blob” is gekoppeld aan verzwakkende oceaanstromingen die helpen bij het reguleren van het wereldklimaat, bekend als de Atlantische Meridionale Omkering Circulatie (AMOC).

Een team van wetenschappers onder leiding van Penn State heeft ontdekt dat een verzwakkende AMOC niet alleen invloed heeft op de oceaan, maar ook op de atmosfeer. Beide factoren lijken evenveel bij te dragen aan de koude anomalie. De onderzoekers publiceerden hun bevindingen in het tijdschrift Science Advances.

“In de afgelopen eeuw is de meerderheid van de planeet opgewarmd, terwijl het subpolaire Noord-Atlantische gebied hardnekkig afkoelt,” zei Pengfei Zhang, assistent-onderzoeksprofessor aan de afdeling Meteorologie en Atmosferische Wetenschap van Penn State en mede-auteur van de studie. “Onze bevindingen helpen te verklaren waarom deze zogenaamde koude blob bestaat en werpen licht op hoe toekomstige veranderingen in oceaanstromingen door het klimaatsysteem kunnen golven.”

Eerdere studies over de koude blob richtten zich vooral op oceaanstromingen die warm water naar de Noord-Atlantische Oceaan brengen. Echter, een koelere oceaan resulteert ook in een koelere, drogere atmosfeer, wat de koude anomalie verder kan versterken, aldus de wetenschappers.

“We hebben geavanceerde klimaatmodellen geanalyseerd om twee paden te kwantificeren waarlangs de AMOC bijdraagt aan de koude blob,” zei Yifei Fan, een afgestudeerde student aan Penn State en hoofd-auteur van de studie. “En we ontdekten dat de bijdrage van de atmosfeer vergelijkbaar is met die van het oceaantransport zelf, wat eerder nog niet was gevonden.”

De AMOC brengt warm, zout water vanuit de tropen naar de Noord-Atlantische Oceaan, waar het water afkoelt, dichter wordt en zinkt. In een beweging die lijkt op een oceaanconveyorband, reist het koelere, diepe water naar het zuiden terwijl warm tropisch oppervlaktewater naar het noorden beweegt, volgens de wetenschappers.

Echter, overtollig zoet water van het smeltende Groenlandse ijskap dat de oceaan binnenkomt, verdunt het zoute oceaanwater, waardoor het minder dicht en minder in staat is om te zinken, wat het risico op verzwakking van de conveyorband vergroot.

“Er is een traditioneel inzicht dat naarmate deze grootschalige circulatie verzwakt, het oceaanwarmte transport zal afnemen en de hogere breedtegraden in het noordpoolgebied zullen afkoelen,” zei Fan. “Maar we hebben ontdekt dat dat niet de enige manier is waarop de AMOC invloed kan hebben. Een andere mogelijke bijdrage is hoe de koude blob de atmosfeer beïnvloedt, specifiek de koppeling tussen de atmosfeer en de oceaan.”

Koudere oppervlaktetemperaturen van de oceaan kunnen de verdamping en de vochtigheid in de atmosfeer verminderen. Dit betekent bijvoorbeeld dat er minder waterdamp zal zijn, een broeikasgas dat warmte vasthoudt die van het aardoppervlak uitstraalt.

“Het verminderen van het broeikaseffect, om het eenvoudig te zeggen, zal terugkoppelen naar het oppervlak en de reeds bestaande koude anomalie versterken,” zei Fan. “En op langere termijn kan deze terugkoppeling de koude blob duurzamer maken.”

De onderzoekers analyseerden simulaties van meerdere geavanceerde wereldwijde klimaatmodellen om de fysieke processen die de AMOC met de koude blob verbinden te onderzoeken. Ze gebruikten een diagnostisch hulpmiddel genaamd een gedeeltelijk temperatuur decompositie-framework, dat de verschillende invloeden op temperatuur uiteenrafelt.

Deze benadering identificeerde de atmosferische feedback als belangrijker dan eerder werd gerealiseerd, aldus de wetenschappers.

“Gewoonlijk denken mensen na over waarom deze koude blob voorkomt en hun zeer natuurlijke, intuïtieve gedachte is om te kijken naar de oceaanbijdrage,” zei Laifang Li, assistent-professor meteorologie en atmosferische wetenschap aan Penn State, mede-auteur van de studie en Fan’s adviseur. “Wij stellen de vraag: waarom kan de AMOC de koude blob niet beïnvloeden via andere processen? En ik denk dat dat een filosofische nieuwigheid is van deze studie.”

De wetenschappers benadrukken dat een beter begrip van het unieke koude blobgebied belangrijk is vanwege de potentiële klimaatimpact. “De koude blob kan de atmosferische straalstroom en stormactiviteiten verstoren, wat gevolgen heeft voor extreme weersomstandigheden in Noord-Amerika en Europa,” zei Li, die ook een medewerkende is aan het Institute for Computational and Data Sciences van Penn State.

De onderzoekers gaven aan dat hun bevindingen zijn gebaseerd op klimaatmodellen, die goede – maar niet perfecte – representaties van de echte wereld bieden. Toekomstig onderzoek is nodig om te bevestigen in welke mate de twee paden bijdragen aan de koude blob.