Nieuw onderzoek onder leiding van University College London (UCL) en Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) levert bewijs dat een belangrijk radertje in het wereldwijde oceaancirculatiesysteem sinds het midden van de 19e eeuw niet meer op maximale sterkte draait en zich momenteel op zijn zwakste punt bevindt in het verleden 1, 600 jaar. Als het systeem blijft verzwakken, het kan de weerpatronen van de Verenigde Staten en Europa tot de Afrikaanse Sahel verstoren, en een snellere stijging van de zeespiegel aan de Amerikaanse oostkust veroorzaken.

Als het gaat om het reguleren van het mondiale klimaat, de circulatie van de Atlantische Oceaan speelt een sleutelrol. Het constant bewegende systeem van diepwatercirculatie, soms aangeduid als de Global Ocean Conveyor Belt, stuurt warm, zoute Golfstroom naar de Noord-Atlantische Oceaan, waar het warmte afgeeft aan de atmosfeer en West-Europa verwarmt. Het koelere water zakt dan naar grote diepten en reist helemaal naar Antarctica en circuleert uiteindelijk terug naar de Golfstroom.

"Onze studie biedt de eerste uitgebreide analyse van op de oceaan gebaseerde sedimentrecords, wat aantoont dat deze verzwakking van het omverwerpen van de Atlantische Oceaan begon tegen het einde van de Kleine IJstijd, een eeuwenlange koude periode die duurde tot ongeveer 1850, " zei Dr. Delia Oppo, een senior wetenschapper bij de WHOI en co-auteur van de studie die werd gepubliceerd in het nummer van 12 april van Natuur .

Hoofdauteur Dr. David Thornalley, een universitair hoofddocent aan University College London en WHOI-adjunct, is van mening dat toen de Noord-Atlantische Oceaan tegen het einde van de Kleine IJstijd begon op te warmen, zoet water verstoorde het systeem, genaamd de Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). Arctisch zee-ijs, en ijskappen en gletsjers rondom het noordpoolgebied begonnen te smelten, vormden een enorme natuurlijke kraan van zoet water die in de Noord-Atlantische Oceaan stroomde. Deze enorme toestroom van zoet water verdunt het oppervlaktewater, waardoor het lichter wordt en minder diep kan zinken, het AMOC-systeem vertragen.

Om de Atlantische circulatie in het verleden te onderzoeken, de wetenschappers onderzochten eerst de grootte van sedimentkorrels die werden afgezet door de diepzeestromen; hoe groter de korrels, hoe sterker de stroming. Vervolgens, ze gebruikten verschillende methoden om de oceaantemperaturen nabij het oppervlak te reconstrueren in regio's waar de temperatuur wordt beïnvloed door AMOC-sterkte.

"Gecombineerd, deze benaderingen suggereren dat het AMOC de afgelopen 150 jaar met ongeveer 15 tot 20 procent is verzwakt", zegt Thornalley.

Volgens studie co-auteur Dr. Jon Robson, een senior onderzoeker van de Universiteit van Reading, de nieuwe bevindingen duiden op een hiaat in de huidige wereldwijde klimaatmodellen. "Noord-Atlantische circulatie is veel variabeler dan eerder werd gedacht, " hij zei, "en het is belangrijk om erachter te komen waarom de modellen de AMOC-dalingen onderschatten die we hebben waargenomen." Het kan zijn dat de modellen geen actieve ijskappen hebben, of misschien was er meer Arctisch smelten, en dus meer zoet water in het systeem, dan momenteel geschat.

Een andere studie in hetzelfde nummer van Natuur , geleid door Levke Caesar en Stefan Rahmstorf van het Potsdam Institute for Climate Impact Research, keken naar klimaatmodelgegevens en vroegere zee-oppervlaktetemperaturen om te onthullen dat AMOC sinds 1950 sneller verzwakt als reactie op de recente opwarming van de aarde. Samen, de twee nieuwe onderzoeken leveren aanvullend bewijs dat het huidige AMOC uitzonderlijk zwak is, biedt zowel een perspectief op langere termijn als een gedetailleerd inzicht in recente decadale veranderingen.

"Wat de twee perioden van AMOC-verzwakking gemeen hebben - het einde van de Kleine IJstijd en de afgelopen decennia - is dat het beide tijden waren van opwarming en smelten, "zei Thornalley. "Er wordt voorspeld dat de opwarming en het smelten in de toekomst zullen voortduren vanwege de aanhoudende uitstoot van kooldioxide."

Oppo is het daarmee eens, zowel opmerkend, echter, dat net zoals eerdere veranderingen in het AMOC hen hebben verrast, er kunnen in de toekomst onverwachte verrassingen in petto zijn. Bijvoorbeeld, tot voor kort dacht men dat het AMOC zwakker was tijdens de Kleine IJstijd, maar deze nieuwe resultaten laten het tegenovergestelde zien, benadrukt de noodzaak om ons begrip van dit belangrijke systeem te verbeteren.