We weten hoe klimaatverandering de biologie van de oceaan beïnvloedt, van verblekingsgebeurtenissen die koraalsterfte veroorzaken tot algenbloei die mariene ecosystemen aan de kust verstikt, maar het wordt duidelijk dat een opwarmende planeet ook de fysica van de oceaancirculatie beïnvloedt.

Een team van wetenschappers van de University of British Columbia, het Bermuda Instituut voor Oceaanwetenschappen (BIOS), het Franse Instituut voor Oceaanwetenschappen aan de Universiteit van Brest, en de Universiteit van Southampton publiceerden onlangs de resultaten van een analyse van de watermassa's in de Noord-Atlantische Oceaan in het tijdschrift Natuur Klimaatverandering .

"De oceanen spelen een cruciale rol bij het bufferen van de aarde tegen klimaatverandering door koolstofdioxide en warmte aan het oppervlak te absorberen en te transporteren in de diepe oceaan, waar het lange tijd vastzit, " zei Sam Stevens, promovendus aan de University of British Columbia en hoofdauteur van het onderzoek. "Het bestuderen van veranderingen in de structuur van de oceanen van de wereld kan ons essentieel inzicht verschaffen in dit proces en hoe de oceaan reageert op klimaatverandering."

Een bepaalde laag in de Noord-Atlantische Oceaan, een watermassa genaamd de North Atlantic Subtropical Mode Water (of STMW), is zeer efficiënt in het onttrekken van kooldioxide uit de atmosfeer. Het vertegenwoordigt ongeveer 20% van de totale koolstofdioxide-opname in de noordelijke Atlantische Oceaan op de middelste breedtegraad en is een belangrijk reservoir van voedingsstoffen voor fytoplankton - de basis van de mariene voedselketen - aan het oppervlak van de oceaan.

Met behulp van gegevens van twee van 's werelds langstlopende onderzoeksprogramma's in open oceaan - het Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS) -programma en Hydrostation 'S' - ontdekte het team dat maar liefst 93% van STMW in het verleden verloren is gegaan decennium. Dit verlies gaat gepaard met een aanzienlijke opwarming van de STMW (0,5 tot 0,71 graden Celsius of 0,9 tot 1,3 graden Fahrenheit), culminerend in de zwakste, warmste STMW-laag ooit opgenomen.

"Hoewel enig STMW-verlies wordt verwacht vanwege de heersende atmosferische omstandigheden van het afgelopen decennium, deze omstandigheden verklaren niet de omvang van het verlies dat we hebben opgetekend, " zei professor Nick Bates, BIOS senior wetenschapper en hoofdonderzoeker van het BATS-programma. "We vinden dat het verlies gecorreleerd is met verschillende indicatoren voor klimaatverandering, zoals een verhoogde warmte-inhoud van de oceaan aan het oppervlak, wat suggereert dat de opwarming van de oceaan een rol kan hebben gespeeld in de verminderde STMW-vorming van het afgelopen decennium."

Deze bevindingen schetsen een zorgwekkende relatie waarbij de opwarming van de oceaan de vorming van STMW beperkt en de anatomie van de Noord-Atlantische Oceaan verandert, waardoor het een minder efficiënte gootsteen is voor warmte en koolstofdioxide.

"Dit is een goed voorbeeld van hoe menselijke activiteiten de natuurlijke cycli in de oceaan beïnvloeden, " zei Stevens, die voorheen BATS-onderzoekstechnicus was van 2014 tot 2017 voordat hij aan zijn doctoraatswerk begon, die gebruik maakt van het werk dat hij deed met BATS/BIOS.