De ernstige droogtes in de VS en Australië zijn het eerste teken dat de tropen, en hun warme temperaturen, lijken zich uit te breiden in het kielzog van de klimaatverandering. Maar tot nu toe, wetenschappers hebben de redenen hiervoor niet afdoende kunnen verklaren, omdat ze zich vooral richtten op atmosferische processen. Nutsvoorzieningen, experts van de AWI hebben de puzzel opgelost:de alarmerende expansie van de tropen wordt niet veroorzaakt door processen in de atmosfeer, maar heel eenvoudig door de subtropische oceaan op te warmen.

Bosbranden in Australië en Californië, droogtes en watertekorten in de Middellandse Zee – in de afgelopen jaren evenementen zoals deze komen steeds vaker voor. Onderzoekers schrijven dit toe aan het feit dat de tropen, het warme gebied rond de evenaar, lijken uit te breiden. En dat leidt ertoe dat de getroffen gebieden heter en droger worden. Volgens de officiële definitie, de tropen strekken zich uit over de evenaar tussen de breedtegraden van 23 graden noorderbreedte en 23 graden zuiderbreedte. Het centrale gebied is vochtig, met veel neerslag, terwijl de marginale gebieden in het noorden en zuiden heet en droog zijn. Als gevolg van klimaatverandering, echter, sinds enige tijd breiden de droge gebieden zich op het noordelijk halfrond uit naar het noorden - tot aan Zuid-Californië - en naar het zuiden op het zuidelijk halfrond.

Maar tot nu toe, klimaatonderzoekers hebben een probleem gehad. Ze konden deze duidelijke uitbreiding van de tropen niet afdoende verklaren met behulp van hun klimaatmodellen. De modellen lieten eenvoudigweg niet de omvang en het regionale kenmerk van de waargenomen expansie zien. Een team dat samenwerkt met de natuurkundigen Hu Yang en Gerrit Lohmann van het Alfred Wegener Instituut, Helmholtz Center for Polar and Marine Research in Bremerhaven (AWI) heeft nu de waarschijnlijke oorzaak gevonden. Zoals de AWI-experts melden in de Journal of Geophysical Research Atmospheres , de reden voor de uitbreiding lijkt een veranderde opwarming van de oceaan te zijn. Daten, experts gingen ervan uit dat processen in de atmosfeer een grote rol speelden, bijvoorbeeld een verandering in de ozonconcentratie of de aerosolen. Het werd ook mogelijk geacht dat de natuurlijke klimaatschommelingen die zich om de paar decennia voordoen, verantwoordelijk waren voor de uitbreiding van de tropen. Jarenlang zochten onderzoekers op de verkeerde plek, bij wijze van spreken.

"Onze simulaties laten zien dat een verhoogde opwarming van de subtropische oceaan op zowel het noordelijk als het zuidelijk halfrond de belangrijkste drijfveren zijn, " zegt Hu Yang, hoofdauteur van de studie. Deze subtropische opwarmingspatronen worden gegenereerd door de dynamiek van subtropische oceaanstromingen, met een diameter van enkele honderden kilometers, die langzaam draaien. Deze stromingen zijn vooral bekend in de Stille Oceaan, omdat het grootste deel van het drijvend zwerfvuil op zee erin is geconcentreerd. "Omdat de stromingen in de regio de oppervlaktewarmende watermassa's bijzonder intens samenbrengen, het is gemakkelijker voor het subtropische oceaanoppervlak om warmte op te hopen dan in andere regio's - en hetzelfde geldt voor plastic, " zegt Lohmann. Als gevolg van deze opwarming van de subtropische oceaan, de tropische warme oceaangebieden breiden zich uit. Volgens zijn berekeningen dit fenomeen is de katalysator voor de uitbreiding van de tropen naar het noorden en het zuiden. "Eerdere onderzoekers hadden een te gecompliceerde benadering van het probleem gekozen, en nam aan dat het te wijten was aan complexe veranderingen in de atmosfeer. In werkelijkheid, het komt door een relatief eenvoudig mechanisme waarbij oceaanstromingen betrokken zijn."

Wat bracht de experts ertoe om deze weg te verkennen:gegevens over oceaanstromingen die ze vijf jaar geleden tegenkwamen - gegevens over oceaantemperaturen en op satellieten gebaseerde gegevens, vrij beschikbaar in databases. Beide bronnen gaven aan dat de gyres warmer en krachtiger werden. "Dat is wat ons deed geloven dat ze een beslissende factor zouden kunnen zijn in de uitbreiding van de tropen, " legt Hu Yang uit.

De AWI-experts hadden gelijk:hun bevindingen komen perfect overeen met actuele waarnemingen en de laatste veldgegevens over tropische expansie. Net als in het echt, hun klimaatmodel laat zien dat de tropen zich nu zowel verder naar het noorden als naar het zuiden uitstrekken. Op het zuidelijk halfrond, het effect is nog meer uitgesproken, omdat de oceaan daar meer van het totale gebied inneemt dan op het noordelijk halfrond.

Maar als het gaat om de vraag of de droogte in Australië, Californië en de Middellandse Zee zijn te wijten aan de uitbreiding van de tropen, Gerrit Lohmann kan geen definitief antwoord geven. "Als we het hebben over klimaatverandering, het is altijd moeilijk om de respectieve parameters met absolute zekerheid te kwantificeren, "zegt hij. "Echter, we kunnen er gerust van uitgaan dat de oceaanstromingen en de uitbreiding van de tropen de kans op droogte en orkanen vergroten."