De Noord-Atlantische Stroom transporteert warm water van de Golf van Mexico naar Europa, waardoor een groot deel van Noordwest-Europa een relatief mild klimaat heeft. Echter, wetenschappers vermoeden dat smeltwater uit Groenland en overmatige regenval deze oceaanstroom kunnen verstoren. Simulaties door wetenschappers van de Rijksuniversiteit Groningen en de Universiteit Utrecht laten zien dat het onwaarschijnlijk is dat de stroom helemaal tot stilstand komt, als gevolg van kleine en snelle veranderingen in neerslag boven de Noord-Atlantische Oceaan. Echter, er is een kans van 15 procent dat er in de komende 100 jaar een tijdelijke verandering in de stroming optreedt. De resultaten zijn op 30 december gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten .

"De oceanen slaan een enorme hoeveelheid energie op en de oceaanstromingen hebben een sterk effect op het klimaat op aarde, ", zegt universitair hoofddocent Numerieke Wiskunde van de Rijksuniversiteit Groningen, Fred Wubs. Samen met zijn collega Henk Dijkstra van de Universiteit Utrecht, hij bestudeert al zo'n 20 jaar oceaanstromingen.

Doosmodel

Oceaanwetenschappers hebben ontdekt dat de stromingen in de Atlantische Oceaan gevoelig zijn voor de hoeveelheid zoet water aan het oppervlak. Sinds de afvoer van smeltwater uit Groenland is toegenomen als gevolg van klimaatverandering, evenals regenval over de oceaan, er is gesuggereerd dat dit de Noord-Atlantische stroom kan vertragen of zelfs omkeren, het transport van warmte naar Europa blokkeren.

Simulaties van de effecten van zoet water op de stroming worden al enkele decennia uitgevoerd. "Beide modellen met hoge resolutie, gebaseerd op de vergelijkingen die vloeistofstromen beschrijven, en sterk vereenvoudigde doosmodellen zijn gebruikt, " legt Wubs uit. "Onze collega's in Utrecht hebben een boxmodel gemaakt dat de huidige grootschalige processen in de oceaan redelijk goed beschrijft."

Totale ineenstorting

Het idee was om dit boxmodel te gebruiken om de kans te schatten dat kleine fluctuaties in de zoetwatertoevoer een tijdelijke vertraging of een totale ineenstorting van de Noord-Atlantische Stroom veroorzaken. De stroom vertoont niet-lineair gedrag, wat betekent dat kleine veranderingen grote effecten kunnen hebben. De evolutie van de fysica beschreven door het boxmodel kan alleen worden verkregen met behulp van simulaties. "Omdat de overgangen waarnaar we op zoek waren naar verwachting zeldzame gebeurtenissen zouden zijn, je hebt een enorm aantal simulaties nodig om de kans dat ze gebeuren in te schatten, " zegt Wubs. Echter, de Nederlandse wetenschappers ontdekten dat een Franse wetenschapper een methode had bedacht om de meest veelbelovende simulaties te selecteren, het aantal vereiste volledige simulaties te verminderen.

Sven Baars, een doctoraat leerling van Wubs, deze methode efficiënt geïmplementeerd en gekoppeld aan het Utrechtse boxmodel. Daniele Castellana, een doctoraat leerling van Dijkstra, de simulaties uitgevoerd. "Deze simulaties toonden aan dat de kans op een totale ineenstorting van de Noord-Atlantische stroom binnen de komende duizend jaar verwaarloosbaar is, ' zegt Wubs.

Onderbreking

Een tijdelijke onderbreking in de levering van relatief warm water aan Noordwest-Europa is waarschijnlijker:"In onze simulaties de kans dat dit in de komende 100 jaar gebeurt, is 15 procent." Dergelijke tijdelijke overgangen kunnen koude periodes veroorzaken in de Noord-Atlantische Oceaan, hoewel dit in verdere studies moet worden geverifieerd. Daarom, de huidige studie is slechts een eerste stap in het bepalen van het risico. Het model houdt geen rekening met aanzienlijke veranderingen in zoet water in de Noord-Atlantische Oceaan, die kan worden veroorzaakt door het smelten van de ijskappen. Wubs:"Het bevestigen van onze resultaten door middel van simulatie met een klimaatmodel met hoge resolutie wordt de volgende uitdaging."