Het kantelen van de Atlantische Oceaan - een van de belangrijkste warmtetransportsystemen van de aarde, warm water naar het noorden en koud water naar het zuiden pompen - is tegenwoordig zwakker dan ooit tevoren in meer dan 1000 jaar. De analyse van gegevens over de temperatuur van het zeeoppervlak levert nieuw bewijs dat deze grote oceaancirculatie sinds het midden van de 20e eeuw met ongeveer 15 procent is vertraagd. volgens een studie gepubliceerd in het zeer gerenommeerde tijdschrift Natuur door een internationaal team van wetenschappers. Door de mens veroorzaakte klimaatverandering is een hoofdverdachte voor deze verontrustende observaties.

Een specifiek patroon van regionale opwarming en afkoeling van de oceaan - praktisch als een vingerafdruk"

"We ontdekten een specifiek patroon van oceaankoeling ten zuiden van Groenland en ongebruikelijke opwarming voor de Amerikaanse kust - wat zeer kenmerkend is voor een vertraging van het omslaan van de Atlantische Oceaan, ook wel het Golfstroomsysteem genoemd, ", zegt hoofdauteur Levke Caesar van het Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK). "Het is praktisch als een vingerafdruk van een verzwakking van deze oceaanstromingen." Terwijl de stromingen vertragen, ze brengen minder warmte naar het noorden, veroorzaakt wijdverbreide afkoeling van de noordelijke Atlantische Oceaan - het enige oceaangebied dat is afgekoeld in het licht van de opwarming van de aarde. Tegelijkertijd, de Golfstroom verschuift naar het noorden en dichter bij de kust en verwarmt de wateren langs de noordelijke helft van de Amerikaanse Atlantische kust.

"Die regio is de afgelopen decennia sneller opgewarmd dan de meeste andere delen van de wereldoceaan, ", zegt co-auteur Vincent Saba van het National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Laboratory in Princeton. "Dit specifieke oceaantemperatuurpatroon is geprojecteerd door computersimulaties met hoge resolutie als reactie op stijgende koolstofdioxidegehalten in de atmosfeer - nu is het is bevestigd door metingen."

Metingen van zee-oppervlaktetemperaturen bevestigen computersimulaties

Al decenia, wetenschappers hebben de dynamiek van het kantelen van de Atlantische Oceaan onderzocht. Computersimulaties voorspellen over het algemeen dat het zal verzwakken als reactie op de door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde. Maar of dit nu al gebeurt, is tot nu toe onduidelijk, door een gebrek aan langdurige gelijkstroommetingen. "Het bewijs dat we nu kunnen leveren is het meest robuuste tot nu toe, " zegt Stefan Rahmstorf van het Potsdam Instituut, die de studie heeft bedacht. "We hebben alle beschikbare gegevenssets voor de temperatuur van het zeeoppervlak geanalyseerd, bestaande uit gegevens van de late 19e eeuw tot heden."

"Het specifieke trendpatroon dat we in metingen hebben gevonden, lijkt precies op wat wordt voorspeld door computersimulaties als gevolg van een vertraging in het Golfstroomsysteem, en ik zie er geen andere plausibele verklaring voor, ", zegt Rahmstorf. Het is in feite niet alleen het patroon in de ruimte dat overeenkomt tussen computersimulatie en observaties, maar ook de verandering met de seizoenen.

De opwarming van de aarde veroorzaakt waarschijnlijk de veranderingen - de effecten zijn verstrekkend

De verzwakking wordt veroorzaakt door een aantal factoren die in verband kunnen worden gebracht met de opwarming van de aarde die wordt veroorzaakt door broeikasgassen door de verbranding van steenkool, olie, en aardgas. Het kantelen van de Atlantische Oceaan wordt veroorzaakt door de verschillen in de dichtheid van het oceaanwater:wanneer het warme en dus lichtere water van het zuiden naar het noorden stroomt, het wordt kouder en daardoor dichter en zwaarder, waardoor het naar diepere oceaanlagen zinkt en terugstroomt naar het zuiden. "Maar met de opwarming van de aarde, toegenomen regenval en smeltwater van het Arctische zee-ijs en de Groenlandse ijskap verdunnen de wateren van de noordelijke Atlantische Oceaan, het verminderen van het zoutgehalte. Minder zout water is minder dicht en dus minder zwaar - waardoor het moeilijker wordt voor het water om van het oppervlak in de diepte te zinken, " legt Alexander Robinson van de Universiteit van Madrid uit, die co-auteur was van de studie.

Er zijn lange debatten geweest over de vraag of het omslaan van de Atlantische Oceaan zou kunnen instorten, een kantelend element in het aardesysteem zijn. De huidige studie houdt geen rekening met het toekomstige lot van deze circulatie, maar analyseert eerder hoe het de afgelopen honderd jaar is veranderd. Hoe dan ook, Robinson waarschuwt:"Als we de opwarming van de aarde niet snel stoppen, we moeten een verdere vertraging van de Atlantische Oceaan op lange termijn verwachten. We beginnen nu pas de gevolgen van dit ongekende proces te begrijpen, maar ze kunnen storend zijn."

Verschillende onderzoeken hebben aangetoond, bijvoorbeeld, dat een vertraging van het omslaan van de Atlantische Oceaan de zeespiegelstijging aan de Amerikaanse kust verergert voor steden als New York en Boston. Anderen tonen aan dat de daarmee gepaard gaande verandering in de oppervlaktetemperatuur van de Atlantische Oceaan de weerpatronen in Europa beïnvloedt, zoals het spoor van stormen die van de Atlantische Oceaan komen. specifiek, de Europese hittegolf van de zomer van 2015 is in verband gebracht met de recordkoude in de noordelijke Atlantische Oceaan in dat jaar - dit schijnbaar paradoxale effect treedt op omdat een koude noordelijke Atlantische Oceaan een luchtdrukpatroon bevordert dat warme lucht vanuit het zuiden naar Europa leidt.

De resultaten worden grotendeels ondersteund door onderzoek naar het verleden van de aarde in hetzelfde nummer van Natuur

De resultaten worden ondersteund en in een langere termijn perspectief geplaatst door een tweede onderzoek door een team rond David Thornalley van University College London, gepubliceerd in hetzelfde nummer van Natuur .

Deze belangrijke analyse kijkt naar het klimaat van de aarde in het verleden - met behulp van informatie die bijvoorbeeld op de bodem van de oceaan is begraven, in de samenstelling van sedimenten - om veranderingen in de Atlantische Oceaan in de afgelopen 1 te reconstrueren, 600 jaar. Deze zogenaamde paleoklimatologische proxygegevens bieden een onafhankelijke bevestiging voor eerdere conclusies dat de recente zwakte van de circulatie in ieder geval al meer dan een millennium ongekend is. De evolutie van de Atlantische omwenteling in het afgelopen millennium afgeleid van indirect bewijs van ondergrondse temperaturen komt bijna exact overeen met die eerder door Rahmstorf en collega's in 2015 werden gevonden - wat vrij opmerkelijk is, aangezien de nieuwe studie is gebaseerd op oceaansedimenten, terwijl de eerdere studie gebruik maakte van een netwerk van bewijs gevonden op het landoppervlak, zoals ijskern- en boomringgegevens.

"Verschillende bewijslijnen komen nu samen tot een consistent beeld, wijzen allemaal op dezelfde verzwakking sinds de jaren vijftig, "zegt Rahmstorf:"De subpolaire Atlantische afkoeling, de opwarming van de kust van de Golfstroom, Thornalley's proxy-gegevens voor ondergrondse Atlantische temperaturen, en eerdere proxygegevens van diepzeekoralen die veranderingen in de watermassa in de Golf van Maine laten zien."

De Thornalley-studie suggereert ook dat een deel van de Atlantische Oceaan die omsloeg - de diepe stroom van Labrador Sea Water - 150 jaar geleden werd beïnvloed door opwarming en smeltend ijs aan het einde van de 'Kleine IJstijd'. Dit illustreert de gevoeligheid van de omslaande circulatie voor opwarming en zoetwatertoevoer - iets dat nu opnieuw gebeurt met door de mens veroorzaakte opwarming en versnellende Groenland-smelt. Echter, te oordelen naar de gegevens van vroegere ondergrondse temperaturen, deze gebeurtenis 150 jaar geleden werd niet geassocieerd met zo'n diepgaande algehele vermindering van het warmtetransport in de Atlantische Oceaan als de opwarming door fossiele brandstoffen die voornamelijk sinds 1950 plaatsvond - een opwarming van de aarde die groter is dan ooit tevoren in de geschiedenis van de menselijke beschaving.