De ineenstorting van de belangrijkste oceaanstroming die Europa warmer houdt dan andere regio’s op vergelijkbare breedtegraden is een reële mogelijkheid, zeggen onderzoekers van de Universiteit Utrecht in Nederland – hoewel ze er nog steeds niet zeker van zijn wanneer dit zal gebeuren. De onderzoekers baseerden hun conclusies op een modern, complex, op natuurkunde gebaseerd klimaatmodel dat het geleidelijke smelten van ijskappen omvat, en zij zeggen dat de ineenstorting, wanneer deze plaatsvindt, verstrekkende gevolgen zou kunnen hebben, niet alleen voor Europa, maar ook voor het zuidelijk halfrond. , waar de temperatuur zou kunnen stijgen zonder de warmteverdelende effecten van de stroming.

Onder leiding van natuurkundige René van Westenconcentreerden de onderzoekers zich op een fenomeen dat bekend staat als de Atlantische meridionale kantelcirculatie (AMOC). De AMOC verplaatst warm en koud water rond de Atlantische Oceaan, en er is warm water bij betrokken, dat door verdamping iets zouter is, dat vanuit de tropen langs het oceaanoppervlak naar het noorden stroomt. De dichtheid van dit zoute water is hoger dan die van zoet water, dus als het water afkoelt, zinkt het. Vervolgens keert het terug naar de tropen en het zuidelijk halfrond, dit keer diep langs de oceaanbodem.

Dit patroon van warme en koude stromen betekent onder meer dat Groot-Brittannië en andere landen in Noord-Europa een gematigd klimaat hebben – in tegenstelling tot bijvoorbeeld Labrador in het noordoosten van Canada, dat veel koeler is ondanks dat het zich op bijna dezelfde breedtegraad bevindt.

Meer zoetwater in de oceaan

De modellering van het team, die is gebaseerd op de Community Earth-systeemmodel en uitgevoerd gedurende een periode van zes maanden op de nationale supercomputer van Nederland, Snelliusheeft nu een “omslagpunt” in het AMOC aan het licht gebracht dat ertoe zou kunnen leiden dat het in de loop van ongeveer 100 jaar instort. Een mogelijke oorzaak voor dit kantelen zou het smelten van de ijskappen zijn, waardoor grote hoeveelheden zoet water de Noord-Atlantische Oceaan zouden kunnen binnendringen, waardoor het zoutgehalte van de oceaan en dus de dichtheid ervan zou afnemen. In dit scenario zou het minder dichte water niet zo veel zinken tijdens zijn reis terug naar de tropen, en zou het hele systeem in een ander patroon veranderen.

Het modelleren van een dergelijk scenario is echter geen gemakkelijke taak, en eerdere pogingen waren gebaseerd op het onrealistisch snel introduceren van onrealistisch grote hoeveelheden zoet water. De nieuwe simulaties, die de meest geavanceerde tot nu toe zijn als het gaat om de manier waarop smeltende ijskappen de AMOC kunnen doen instorten, introduceren geleidelijk zoetwater in plaats van alles in één keer, zegt Westen. Tussen modeljaar 0 en modeljaar 2220 verhoogt het model bijvoorbeeld lineair de flux van zoet water op breedtegraden tussen 20°N en 50°N met een snelheid van 3 × 10^-4 Sverdrups (Sv) per jaar, waarbij 1 Sv gelijk is aan 10⁶ kubieke meter per seconde.

“Een dergelijke simulatie is nog niet eerder uitgevoerd binnen conventioneel gebruikte mondiale klimaatmodellen zoals de Gekoppeld modelintervergelijkingsproject (CMIP5), bijvoorbeeld vanwege de hoge rekenkosten die ermee gemoeid zijn”, zegt Westen.

Op weg naar het kantelen

De onderzoekers ontdekten dat de kracht van het AMOC geleidelijk afnam gedurende de eerste 400 jaar dat ze modelleerden. Vervolgens ontwikkelde zich na modeljaar 800 een duidelijk negatieve trend vanwege de toenemende hoeveelheden zoetwater die werden geïntroduceerd. Rond 1750 jaar observeerde het team de ineenstorting van het AMOC van een debiet van ongeveer 10 Sv naar 2 Sv in modeljaar 1850. Het debiet werd uiteindelijk licht negatief na modeljaar 2000.

Zo’n snelle AMOC-reactie is, zegt Westen, “spectaculair gezien de kleine hoeveelheid zoetwater die we in ons model introduceren”. Bovendien voegt Westen eraan toe dat de huidige praktijkgegevens over het AMOC aangeven dat de kracht ervan al afneemt. “Dit betekent dat we dichter bij het omslagpunt komen en dus op weg zijn om te kantelen”, vertelt hij Natuurkunde wereld.

Volgens de berekeningen van het team zouden de temperaturen in Londen, Groot-Brittannië, als het AMOC zou sluiten, gemiddeld met 10 °C kunnen afkoelen, terwijl Bergen, aan de westkust van Noorwegen, een daling van 15 °C zou kunnen zien. De zeespiegel zou langs de oostkust van de VS met 70 cm stijgen, terwijl in het Amazonegebied de regen- en droge seizoenen zouden omslaan, waardoor het ecosysteem ernstig zou worden ontwricht.

“Niet alleen een theoretisch concept”

De onderzoekers erkennen dat het omverwerpen van het AMOC volgens hun model veel zoetwater en vele honderden jaren zou vergen. Dat gezegd hebbende, wijzen ze erop dat hun model de omstandigheden in de echte wereld mogelijk niet volledig weerspiegelt, en voegen ze eraan toe dat niet-lineaire effecten – waarbij een kleine (en misschien momenteel niet gedocumenteerde) trigger onevenredig grote gevolgen heeft – niet buiten beschouwing mogen worden gelaten.

“Een van de belangrijkste bevindingen in ons werk is dat AMOC-fooien mogelijk zijn en dat het niet slechts een theoretisch concept is”, benadrukt Westen. “We hopen dat andere onderzoeksgroepen hun eigen simulaties met verschillende modellen zullen uitvoeren en onze resultaten zullen bevestigen.”

In hun huidige werk, dat gedetailleerd wordt beschreven in Wetenschap Advances, werd de AMOC-kantelgebeurtenis geïnduceerd in een geïdealiseerd model waarbij de zoetwatertoevoer in de Noord-Atlantische Oceaan langzaam toeneemt. De volgende stap zou volgens de onderzoekers zijn om de gebeurtenis teweeg te brengen op een manier die rekening houdt met de klimaatverandering en beter weergeeft hoe dit kwantitatief het smelten van de ijskap zou beïnvloeden. “Zo’n berekende ineenstorting zou veel realistischer zijn”, zegt Westen.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://physicsworld.com/a/atlantic-current-circulation-could-shut-down-say-climate-scientists/