De Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) heeft in de loop van de vorige eeuw mogelijk aan stabiliteit verloren, een nieuwe studie van Niklas Boers, gepubliceerd in Natuur Klimaatverandering , suggereert. De bevinding is zowel zorgwekkend als een verrassing. het AMOC, waartoe ook de Golfstroom behoort, is verantwoordelijk voor de relatief milde temperaturen in Europa en beïnvloedt weersystemen wereldwijd. Een ineenstorting van dit oceaanstromingssysteem, die tot nu toe niet waarschijnlijk werd geacht onder de huidige niveaus van opwarming van de aarde, zal daarom ernstige gevolgen hebben voor het wereldwijde en vooral Europese weer en klimaat. De studie maakt deel uit van het Europese TiPES-project, gecoördineerd door de Universiteit van Kopenhagen, Denemarken en het Potsdam Institute for Climate Impact Research, Duitsland.

Fooi geven aan de AMOC

Het AMOC is het belangrijkste circulatiesysteem van de Atlantische Oceaan. Het verplaatst warmte van het tropische gebied naar het noordelijk halfrond door warme watermassa's naar het noorden te transporteren aan het oceaanoppervlak, en terugkerend als een koele stroom zuidwaarts op de bodem van de oceaan.

Modelsimulaties en gegevens van zogenaamde paleoklimaatproxy-records suggereren dat de AMOC zich in twee verschillende modi kan bevinden:een sterke modus, die momenteel wordt bereikt - en een alternatief, aanzienlijk zwakkere manier van werken. Deze bistabiliteit houdt in dat abrupte overgangen tussen de twee circulatiewijzen in principe mogelijk zijn.

Op zijn zwakst

Omdat de AMOC warmte herverdeelt, het beïnvloedt wereldwijd weerpatronen. Een ineenstorting van de momenteel bereikte sterke circulatiemodus zou daarom - naast andere effecten - Europa zowel aanzienlijk afkoelen als een sterke impact hebben op de tropische moessonsystemen.

Eerder is aangetoond dat het AMOC momenteel op zijn zwakst is in meer dan 1000 jaar. Echter, tot nu toe is het onduidelijk gebleven of de waargenomen verzwakking alleen overeenkomt met een verandering in de gemiddelde circulatietoestand, of dat het gepaard gaat met een daadwerkelijk verlies van dynamische stabiliteit.

"Het verschil is cruciaal. Omdat het verlies van dynamische stabiliteit zou impliceren dat het AMOC zijn kritische drempel heeft bereikt waarboven een abrupte en mogelijk onomkeerbare overgang naar de zwakke modus zou kunnen plaatsvinden, " zegt Niklas Boers, auteur van de studie.

Vingerafdrukken van een instorting

Er zijn helaas geen langetermijnobservatiegegevens over de sterkte van het AMOC. Maar het AMOC laat zogenaamde vingerafdrukken achter in de temperatuur van het zeeoppervlak en het zoutgehalte van de Atlantische oceaan. Het is een gedetailleerde analyse van deze vingerafdrukken die nu suggereert dat de AMOC-verzwakking in de afgelopen eeuw inderdaad waarschijnlijk gepaard gaat met een verlies aan stabiliteit, en dus met het naderen van een kritische drempel waarboven het circulatiesysteem zou kunnen instorten.

De bevinding is niet alleen zorgwekkend, maar ook behoorlijk verrassend, aangezien tot nu toe een abrupte overgang van de AMOC werd verwacht bij een opwarming van de aarde die veel hoger is dan de huidige 1,2 graden Celsius.

"Het meeste bewijs suggereert dat de recente verzwakking van het AMOC rechtstreeks wordt veroorzaakt door de opwarming van de noordelijke Atlantische oceaan. Maar volgens ons begrip, dit zal waarschijnlijk niet leiden tot een abrupte toestandsovergang. Stabiliteitsverlies dat tot een dergelijke overgang zou kunnen leiden, is te verwachten als gevolg van de instroom van aanzienlijke hoeveelheden zoet water in de Noord-Atlantische Oceaan als reactie op het smelten van de Groenlandse ijskap, smeltend Arctisch zee-ijs en een algehele verhoogde neerslag en rivierafvoer, ’ legt Boers uit.

De instroom van zoet water en vooral de afvloeiing van smeltwater uit Groenland is de afgelopen decennia inderdaad versneld. Echter, hoewel een eerste teken van regionale destabilisatie van de Groenlandse ijskap is waargenomen, recente afvoer van Groenland zou niet voldoende moeten zijn om het AMOC te destabiliseren.

Om dit diepgaand te begrijpen, moeten we manieren vinden om de weergave van de AMOC en polaire ijskappen in uitgebreide aardsysteemmodellen te verbeteren en hun projecties beter in te perken. Ik hoop dat de hier gepresenteerde resultaten daarbij helpen!", besluit Boers.