Zwakste Atlantische oceaancirculatie van de laatste duizend jaar

#Zeeën en oceanen , #Klimaatverandering, #Beeldselectie

Gepubliceerd op 15 maart 2021

Oceaanwater wordt constant in beweging gebracht door oppervlakte- en diepe stromingen die de oceanen met elkaar verbinden. Deze circulatie zorgt voor opslag en transport van warmte en nutriënten op wereldschaal. De zogenaamde omkerende circulatie van de zuidelijke Atlantische Oceaan is dus een van de belangrijkste warmtecirculatiesystemen op onze planeet. Een recente studie bevestigde de vertraging van dit systeem.

Een loopband die als thermostaat fungeert

De AMOC (Atlantic meridional overturning circulation), veroorzaakt door atmosferische factoren en door verschillen in temperatuur en zoutgehalte van de wateren, zorgt voor de distributie van warm water van lage naar hoge breedtegraden. Dit systeem maakt het dus mogelijk om de temperatuurverschillen tussen de tropische zones en de polen opnieuw in evenwicht te brengen. In totaal wordt bijna 20 miljoen kubieke meter water per seconde verplaatst, bijna honderd keer het debiet van de Amazone-rivier.

Dit systeem fungeert als een gigantische transportband die warm oppervlaktewater van de evenaar naar het noorden transporteert en diep koud water met een laag zoutgehalte terugvoert naar het zuiden.

Professor Stefan Rahmstorf, co-auteur van de studie.

Oceaancirculatie is daarom een fundamenteel onderdeel van het klimaatsysteem op aarde en de angst voor een vertraging van de AMOC en de Golfstroom, een van de componenten ervan, als gevolg van de opwarming van de aarde, baart hen zorgen. tientallen jaren.

Een verzwakking van de oceaanstromingen in de Atlantische Oceaan kan inderdaad zeer belangrijke gevolgen hebben op wereldschaal. Enkele voorbeelden zijn een aanzienlijke daling van de neerslag in de Sahel-regio, een toename van de frequentie van stormen en een stijging van de zeespiegel in Noord-Amerika en Europa, een aanzienlijke daling van de biologische productie van de zee en meer contrastrijke seizoenen in Europa (met strengere winters en zeer hete zomers).

simplified diagram of global ocean circulation. Source: Plateforme Océan & Climat

Un ongeziene verzwakking

Uit een studie die onlangs is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Geoscience blijkt dat de Atlantische thermohaliene circulatie, die gedurende ongeveer een millennium zeer stabiel is geweest, in de afgelopen eeuw aanzienlijk in activiteit is afgenomen als gevolg van de opwarming van de aarde.

Het verschil in dichtheid tussen oppervlakte- en diepwater is de drijvende kracht achter de thermohaliene circulatie. Oppervlaktewateren, die op hun weg van zuid naar noord sterke verdamping hebben ondergaan, hebben een hogere zoutconcentratie en zijn daardoor dichter dan het koude, zoete water dat van de polen komt. Daardoor zinkt het naar de diepte van de oceaan en creëert een diepe stroming die zuidwaarts stroomt.

Als gevolg van de opwarming hebben deze oppervlaktewateren minder dichtheid door thermische uitzetting. Bovendien worden door het smelten van gletsjers en ijsschotsen en veranderingen in neerslagpatronen op hoge breedtegraden grote hoeveelheden zoet water in het oppervlaktewater van de oceanen gebracht. Deze toevoeging van zoet water maakt het water ook minder zout en dus minder dens.

Als we de opwarming van de aarde blijven aanwakkeren, zal de Golfstroom verder verzwakken – met 34 à 45% tegen 2100 volgens de laatste klimaatmodellen. Dit kan ons gevaarlijk dicht bij het omslagpunt brengen waarop de stroom onstabiel wordt.

Professor Stefan Rahmstorf.

Temperatuur van het zeeoppervlak

De temperatuur van het zeeoppervlak is een fundamentele fysische variabele die wordt gebruikt om de complexe interacties tussen de oceaan en de atmosfeer te begrijpen, te kwantificeren en te voorspellen. In combinatie met andere oceaanparameters wordt deze gebruikt om historische trends in de AMOC en de Golfstroom in kaart te brengen.

Voorspelling van de oppervlaktetemperatuur in de Noord-Atlantische Oceaan door de mariene monitoringdienst Copernicus, 8 maart 2021

De afbeelding hierboven toont de voorspelling van de oppervlaktetemperatuur in de Noord-Atlantische Oceaan door de Copernicus Marine Environmental Monitoring Service (CMEMS) op 8 maart 2021. Deze dienst levert oceanografische producten en diensten voor de veiligheid op zee, de bewaking van het kust- en zeemilieu, klimaat- en weersvoorspellingen en het gebruik van mariene hulpbronnen. Meer dan 150 producten worden verkregen door een combinatie van in situ-oceaanwaarnemingen, satellietbeelden van Copernicus-missies en dagelijks bijgewerkte modellen voor oceaanprognoses.

Binnen het STEREO-programma en in de wetenschappelijke gemeenschap als geheel wordt de evolutie van de temperatuur van het zeeoppervlak reeds lang bestudeerd. Reeds 16 jaar geleden schreven wij commentaar bij een beeld dat was opgenomen door de MODIS-sensor aan boord van NASA's Aqua-satelliet.

En tien jaar geleden waren wetenschappers die door het STEREO-programma in het kader van het HISEA-project werden gefinancierd, al bezig met het ontwikkelen van methoden om ramingen van de temperatuur van het zeeoppervlak te verkrijgen met een betere ruimtelijke en temporele resolutie.

De ESA erkent dat het belangrijk is ons begrip van de dynamiek van oceanen, ijs en land in de toekomst verder te verbeteren en heeft daarom onlangs de Harmony-missie geselecteerd als een van de toekomstige Earth Explorer-missies. Elke Harmony-satelliet zal, naast een radarsensor om kleine veranderingen in het aardoppervlak te meten, een thermisch infraroodinstrument aan boord hebben om temperatuurverschillen aan het zeeoppervlak te meten.