Diepe convectie in de Noord-Atlantische Oceaan is een van de belangrijkste componenten van grootschalige oceaancirculatie. Op basis van langetermijnwaarnemingen, wetenschappers van het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel hebben nu de invloed aangetoond van verhoogde oppervlakteverversing in de zomer op convectie in de volgende winter. Zoals de onderzoekers nu in het tijdschrift schrijven Natuur Klimaatverandering , verbeterde oppervlakteverversing en warmere winters hebben de duur van oceaanconvectie in het afgelopen decennium verkort.

De temperatuur en het zoutgehalte van zeewater zijn belangrijke drijfveren voor het wereldwijde oceaancirculatiesysteem. Warm en zout water dat naar de polen wordt getransporteerd, koelt aan het oppervlak af wanneer het hoge breedtegraden bereikt en dichter wordt en vervolgens in de diepe oceaan zinkt. Dit proces wordt convectie genoemd. op diepte, het water wordt terug naar de evenaar gecirculeerd en trekt nieuwe watermassa's achter zich aan. Diepe convectie komt slechts in enkele regio's over de hele wereld voor, waaronder de Irminger Zee en de Labrador Zee bij Groenland. Maar wat gebeurt er als extra zoet water, bijvoorbeeld van smeltende gletsjers, komt dit systeem binnen? Modelberekeningen voorspellen een mogelijke verzwakking van diepe convectie, maar tot dusver kon dit niet worden bevestigd door directe waarnemingen.

Door gebruik te maken van langetermijnobservaties, wetenschappers van het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel hebben nu aangetoond dat zoet water de convectie in het afgelopen decennium al heeft beïnvloed. De resultaten zijn gepubliceerd in het internationale tijdschrift Natuur Klimaatverandering .

De studie is gebaseerd op de analyse van gegevens die zijn verkregen van aangemeerde observatoria in de Labradorzee en de Irminger See en van oceanografische drijvers. In aanvulling, satellietobservaties van het oceaanoppervlak en atmosferische gegevens werden opgenomen. "Gedurende verschillende perioden in de afgelopen 60 jaar, hebben we belangrijke processen kunnen combineren:atmosferische variabiliteit, zoals de Noord-Atlantische Oscillatie, water- en luchttemperaturen, het voorkomen van zoet oppervlaktewater, en de duur van convectie, " legt Dr. Marilena Oltmanns van GEOMAR uit, hoofdauteur van de studie.

De evaluatie van de gegevens laat een duidelijke correlatie zien tussen de zee-oppervlaktetemperaturen in de Irminger Zee in de zomer, de hoeveelheid zoet oppervlaktewater in deze regio en de atmosferische omstandigheden en het begin van convectie in de volgende winter. "In het geval dat warme zomers met verhoogd oppervlaktezoetwater optreden binnen langere warme perioden, de oceaan verliest in de volgende winter minder warmte. Als resultaat, de verse oppervlaktelaag die in de zomer is gevormd, blijft langer stabiel, wat resulteert in een vertraagde aanvang van convectie, " zegt dr. Oltmanns.

Typisch, zoet water wordt elke winter door convectie gemengd. Als convectie later intreedt, een groter aandeel zoet water blijft aan de oppervlakte en vermengt zich met zoet water uit het volgende voorjaar. "Dit effect kan in toekomstige warme periodes oplopen en zo de convectie verzwakken - vooral met betrekking tot de stijgende temperaturen en het toegenomen smelten, ’ besluit de oceanograaf.

De studie onthult het belang van langetermijnobservaties op sleutellocaties van de wereldwijde oceaancirculatie. Dr. Johannes Karstensen, co-auteur van de studie, benadrukt:"Alleen door middel van langetermijnmeetprogramma's kan het verband tussen de complexe oceanische en atmosferische processen worden geïdentificeerd."