Een grote oceaanstroom in het noordpoolgebied is sneller en turbulenter als gevolg van het snel smelten van zee-ijs, blijkt uit een nieuwe studie van NASA. De stroming maakt deel uit van een delicate Arctische omgeving die nu wordt overspoeld met zoet water, een gevolg van door de mens veroorzaakte klimaatverandering.

Met behulp van 12 jaar satellietgegevens, wetenschappers hebben gemeten hoe deze cirkelvormige stroom, genaamd de Beaufort Gyre, heeft een instroom van ongekende hoeveelheden koude, zoet water - een verandering die de stromingen in de Atlantische Oceaan zou kunnen veranderen en het klimaat van West-Europa zou kunnen afkoelen.

De Beaufort Gyre houdt de polaire omgeving in evenwicht door zoet water op te slaan nabij het oppervlak van de oceaan. Wind blaast de gyre met de klok mee rond de westelijke Noordelijke IJszee, ten noorden van Canada en Alaska, waar het op natuurlijke wijze zoet water van gletsjersmelt verzamelt, rivierafvoer en neerslag. Dit zoete water is in het noordpoolgebied onder meer belangrijk omdat het boven het warmere, zout water en helpt het zee-ijs te beschermen tegen smelten, wat op zijn beurt helpt bij het reguleren van het klimaat op aarde. De gyre laat dit zoete water vervolgens gedurende een periode van tientallen jaren langzaam vrij in de Atlantische Oceaan, waardoor de stromingen van de Atlantische Oceaan het in kleine hoeveelheden kunnen wegvoeren.

Maar sinds de jaren negentig de gyre heeft een grote hoeveelheid zoet water verzameld - 1, 920 kubieke mijl (8, 000 kubieke kilometer) - of bijna twee keer het volume van Lake Michigan. De nieuwe studie, gepubliceerd in Natuurcommunicatie , ontdekte dat de oorzaak van deze toename in zoetwaterconcentratie het verlies van zee-ijs in de zomer en de herfst is. Deze decennialange achteruitgang van de zomerse zee-ijsbedekking van het noordpoolgebied heeft de Beaufort Gyre meer blootgesteld aan de wind, die de gyre sneller ronddraait en het zoete water in zijn stroming vasthoudt.

Aanhoudende westenwinden hebben de stroming ook al meer dan 20 jaar in één richting gesleept, het verhogen van de snelheid en grootte van de stroming met de klok mee en voorkomen dat het zoete water de Noordelijke IJszee verlaat. Deze decennialange westelijke wind is ongebruikelijk voor de regio, waar vroeger, de wind veranderde elke vijf tot zeven jaar van richting.

Wetenschappers houden de Beaufort Gyre in de gaten voor het geval de wind weer van richting verandert. Als de richting zou veranderen, de wind zou de stroom omkeren, door het tegen de klok in te trekken en het water dat het heeft verzameld in één keer los te laten.

"Als de Beaufort Gyre het overtollige zoete water in de Atlantische Oceaan zou laten stromen, het zou de bloedsomloop mogelijk kunnen vertragen. En dat zou gevolgen hebben voor het hele halfrond voor het klimaat, vooral in West-Europa, " zei Tom Armitage, hoofdauteur van de studie en poolwetenschapper bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië.

Zoet water dat vrijkomt uit de Noordelijke IJszee naar de Noord-Atlantische Oceaan kan de dichtheid van oppervlaktewateren veranderen. Normaal gesproken, water uit het noordpoolgebied verliest warmte en vocht aan de atmosfeer en zinkt naar de bodem van de oceaan, waar het als een transportband water van de Noord-Atlantische Oceaan naar de tropen drijft.

Deze belangrijke stroming wordt de Atlantische Meridional Overturning Circulation genoemd en helpt het klimaat van de planeet te reguleren door warmte van het tropisch opgewarmde water naar noordelijke breedtegraden zoals Europa en Noord-Amerika te transporteren. Als het genoeg is vertraagd, het kan een negatieve invloed hebben op het leven in zee en de gemeenschappen die ervan afhankelijk zijn.

"We verwachten geen stopzetting van de Golfstroom, maar we verwachten wel effecten. Daarom houden we de Beaufort Gyre zo nauwlettend in de gaten, " zei Alek Petty, een co-auteur van de krant en poolwetenschapper bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.

De studie vond ook dat, hoewel de Beaufort Gyre uit balans is vanwege de toegevoegde energie van de wind, de stroom verdrijft die overtollige energie door kleine, cirkelvormige waterstromen. Hoewel de toegenomen turbulentie het systeem in evenwicht heeft gehouden, het heeft het potentieel om tot verdere ijssmelting te leiden omdat het koude lagen vermengt, zoet water met relatief warm, zout water eronder. Het smeltende ijs kan beurtelings, leiden tot veranderingen in de manier waarop voedingsstoffen en organisch materiaal in de oceaan worden gemengd, aanzienlijke gevolgen voor de voedselketen en de natuur in het noordpoolgebied. De resultaten onthullen een delicaat evenwicht tussen wind en oceaan terwijl het zee-ijspakket zich terugtrekt onder klimaatverandering.

"Wat deze studie laat zien, is dat het verlies van zee-ijs echt belangrijke gevolgen heeft voor ons klimaatsysteem die we nog maar net ontdekken, ' zei Petty.