De Golf van St. Lawrence is sneller opgewarmd en heeft zuurstof verloren dan bijna waar dan ook in de wereldzeeën. de brede, biologisch rijke waterweg in Oost-Canada voert de Grote Meren van Noord-Amerika af en is populair bij vissersboten, walvissen en toeristen.

Een nieuwe studie onder leiding van de Universiteit van Washington kijkt naar de oorzaken van deze snelle deoxygenatie en koppelt deze aan twee van de krachtigste stromingen van de oceaan:de Golfstroom en de Labrador-stroom. De studie, gepubliceerd op 17 september in Natuur Klimaatverandering , legt uit hoe door grootschalige klimaatverandering nu al het zuurstofgehalte in de diepere delen van deze waterweg daalt.

"Het gebied ten zuiden van Newfoundland is een van de best bemonsterde regio's in de oceaan, " zei eerste auteur Mariona Claret, een onderzoeksmedewerker bij het Joint Institute for the Study of the Atmosphere and Ocean van de UW. "Het is ook een heel interessant gebied omdat het op het kruispunt ligt waar twee grote, grootschaligere stromingen interageren."

Het Canadese visserijagentschap heeft sinds 1920 het stijgende zoutgehalte en de temperatuur in de St. Lawrence-regio gevolgd. Zuurstof wordt pas sinds 1960 gemonitord, en de dalende trend baart zorgen.

"Waarnemingen in de zeer binnenste Golf van St. Lawrence laten een dramatische afname van zuurstof zien, die hypoxische toestanden bereikt, wat betekent dat het het leven in zee niet volledig kan ondersteunen, ' zei Claret.

Zuurstofdalingen zijn van invloed op Atlantische zeewolf, Claret zei, en bedreigen Atlantische kabeljauw, sneeuwkrabben en Groenlandse heilbot die allemaal in de diepte leven.

"De zuurstofafname in deze regio was al gemeld, maar wat niet eerder werd onderzocht, was de onderliggende oorzaak, " zei Claret, die het werk deed op de Canadese McGill University.

Het onderzoek bevestigt een recente studie waaruit blijkt dat, aangezien het kooldioxidegehalte de afgelopen eeuw is gestegen als gevolg van menselijke emissies, de Golfstroom is noordwaarts verschoven en de Labradorstroom is verzwakt. Het nieuwe artikel stelt vast dat dit meer van de warme, zout en zuurstofarm water om de St. Lawrence Seaway binnen te gaan.

De nieuwe studie maakt gebruik van de output van NOAA's Geophysical Fluid Dynamics Laboratory-model, een computermodel met hoge resolutie dat de oceanen van de wereld simuleert met een datapunt om de 8 kilometer (5 mijl). Deze simulatie duurde negen maanden om te draaien met behulp van 10, 000 rekenknooppunten - enorm, zelfs volgens de normen van mondiale klimaatmodellen.

Met deze precisie wervelingen en details van de kustlijn die de oceaancirculatie kunnen beïnvloeden, beginnen te verschijnen. Modeloutput gecombineerd met de historische waarnemingen laten zien dat naarmate de koolstofdioxideniveaus stijgen, Het water uit de Golfstroom vervangt het water uit de Labradorzee in de diepere delen van de St. Lawrence-golf.

De wateren die door de Labradorstroom worden meegevoerd, zijn door stormen in de Labradorzee omgewoeld, en zo wordt de aan het oppervlak geabsorbeerde lucht ver onder het oppervlak gemengd. De Golfstroom, echter, is meer gelaagd in stabiele horizontale lagen; de bovenste laag bevat zuurstof uit de lucht erboven, maar de zuurstof van de onderste lagen is verbruikt door het zeeleven. Bovendien, de warmere Golfstroom is even dicht op grotere diepte, zo dieper, meer zuurstofarme lagen uit de Golfstroom volgen dezelfde dichtheidsroute die wordt gevolgd door zuurstofrijk nabij-oppervlaktewater uit de Labrador-stroom.

"We relateren een verandering in zuurstof aan de kust aan een verandering in grootschalige stromingen in de open oceaan, ' zei Claret.

In het model, de verschuiving in de grootschalige oceaancirculatie die opwarming en deoxygenatie veroorzaakt in de Golf van Saint Lawrence komt ook overeen met een afname van de Atlantische Meridional Overturning Circulation, een oceaancirculatiepatroon waarvan bekend is dat het het klimaat op het noordelijk halfrond sterk beïnvloedt.

"In staat zijn om de kustveranderingen mogelijk te koppelen aan de Atlantische Meridional Overturning Current is best spannend, ' voegde Claret eraan toe.

Analyse toont aan dat de helft van de daling in zuurstof die diep in de St. Lawrence-rivier wordt waargenomen, alleen te wijten is aan het warmere water, die niet zoveel zuurstof kan bevatten. De andere helft is waarschijnlijk te wijten aan andere factoren, zoals biologische activiteit in de twee stromingen en in het kanaal. Wat er daarna gaat gebeuren is niet bekend, zei Claret. De zuurstofniveaus in de St. Lawrence zullen afhangen van veel grotere vragen, ze zei, zoals hoeveel koolstofdioxide mensen de komende decennia in de atmosfeer zullen uitstoten, en hoe grootschalige oceaanstromingen zullen reageren.