science >> Wetenschap >  >> Natuur

Risico op snelle afkoeling Noord-Atlantische Oceaan in 21e eeuw groter dan eerder ingeschat

Circulatie in de Labradorzee, binnen de subpolaire gyre begrensd door de rode lijn. Krediet:Giovanni Sgubin-EPOC

De mogelijkheid van grote klimaatverandering in de Atlantische regio wordt al lang erkend en is zelfs het onderwerp geweest van een Hollywood-film:The Day After Tomorrow. Om het risico van een dergelijke klimaatverandering te evalueren, onderzoekers van het laboratorium Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (CNRS/Universiteit van Bordeaux) en de Universiteit van Southampton hebben een nieuw algoritme ontwikkeld om de 40 klimaatmodellen te analyseren die in het laatste rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) zijn overwogen. Hun bevindingen verhogen de kans op snelle afkoeling van de Noord-Atlantische Oceaan in deze eeuw tot bijna 50%. Natuurcommunicatie publiceert hun werk op 15 februari, 2017.

De huidige klimaatmodellen voorzien allemaal een vertraging van de meridionale kantelende circulatie (MOC) 2 — het fenomeen achter de bekende Golfstroom, die warmte van Florida naar de Europese kusten voert - dat zou kunnen leiden tot een dramatische, ongekende verstoring van het klimaatsysteem. In 2013, op basis van 40 klimaatprojecties, het IPCC oordeelde dat deze vertraging geleidelijk over een lange periode zou plaatsvinden. De bevindingen van het panel suggereerden dat snelle afkoeling van de Noord-Atlantische Oceaan in deze eeuw onwaarschijnlijk was.

Oceanografen van het EU EMBRACE-projectteam onderzochten de 40 projecties opnieuw door zich te concentreren op een kritieke plek in het noordwesten van de Atlantische Oceaan:de Labradorzee. De Labradorzee herbergt een convectiesysteem dat uiteindelijk de oceaanbrede MOC voedt. De temperaturen van het oppervlaktewater dalen in de winter, waardoor hun dichtheid toeneemt en ze zinken. Dit verdringt diepe wateren, die hun warmte met zich meebrengen als ze naar de oppervlakte stijgen, het voorkomen van de vorming van ijskappen. Om dit fenomeen nader te onderzoeken, de onderzoekers ontwikkelden een algoritme dat snelle variaties in de temperatuur van het zeeoppervlak kan detecteren. Uit hun rekenwerk bleek dat 7 van de 40 klimaatmodellen die ze bestudeerden de totale uitschakeling van convectie voorspelden, wat leidt tot abrupte afkoeling van de Labradorzee:met 2-3 ° C gedurende minder dan 10 jaar. Dit zou op zijn beurt de kusttemperaturen in de Noord-Atlantische Oceaan drastisch verlagen.

Illustratie van snelle afkoeling in gyre voorspeld door een klimaatmodel. Links:Verandering in de temperatuur van het zeeoppervlak in de loop van de tijd. Rechts:Verwachte verandering in luchttemperatuur aan het oceaanoppervlak tussen het begin en het einde van de 21e eeuw. Krediet:Giovanni Sgubin-EPOC

Maar is zo'n snelle afkoeling een reële mogelijkheid? (Ten slotte, slechts een handvol modellen ondersteunden deze projectie.) Om deze vraag te beantwoorden, de onderzoekers verdiepten zich in de kritische parameter die winterconvectie veroorzaakt:oceaanstratificatie. Inderdaad, 11 van de 40 modellen bevatten verticale variatie in de dichtheid van oceanische watermassa's. En van deze 11 modellen, die we bovendien als de meest betrouwbare mogen beschouwen, 5 (d.w.z. 45% van de modellen) voorspelde een snelle daling van de Noord-Atlantische temperaturen.

Deze projecties kunnen op een dag worden getoetst aan echte gegevens van het internationale OSNAP-project, wiens teams wetenschappelijke instrumenten zullen verankeren in de subpolaire gyre. Als deze voorspellingen uitkomen en de Noord-Atlantische wateren de komende jaren snel afkoelen, Aanpassingsbeleid voor klimaatverandering voor regio's die grenzen aan de Noord-Atlantische Oceaan zal rekening moeten houden met dit fenomeen.