Een nieuwe internationale studie heeft twijfels doen rijzen over de opvatting dat variaties in de dichtheid van enkele van de diepste stromingen van de subpolaire Noord-Atlantische Oceaan worden veroorzaakt door winterse oppervlakteomstandigheden en veranderingen in de sterkte van de Meridional Overturning Circulation (MOC) vertegenwoordigen.

De studie omvatte de inspanningen van 15 onderzoeksinstituten en werd geleid door Dr. Feili Li en professor Susan Lozier van het Georgia Institute of Technology, in samenwerking met professor Penny Holliday, van het Nationaal Oceanografie Centrum (NOC). Onderzoek gepubliceerd op 24 mei 2021 in Natuurcommunicatie laat zien dat observaties die gedurende vier jaar vanaf 2014 in de subpolaire Noord-Atlantische Oceaan zijn gedaan, geen tekenen van sterke winterkoeling aan het oppervlak van de oceaan onthullen over de dichtheid van de diepste grensstromen die worden gevonden in de westelijke regio's van oceaanbekkens. Verrassend genoeg, de auteurs vonden ook geen zichtbare relatie tussen veranderingen in die diepe westelijke grensstromen en variaties in de sterkte van de MOC.

Kennis van de fysieke processen die veranderingen in de MOC sturen, is essentieel voor nauwkeurige klimaatprojecties. De MOC brengt enorme hoeveelheden warmte en zout in de noordelijke Atlantische Oceaan via de Golfstroom en de Noord-Atlantische Stroom. Veranderingen in de sterkte van de MOC hebben direct invloed op de zeespiegel, klimaat en weer voor Europa, Noord-Amerika en delen van het Afrikaanse continent. Klimaatprojecties voorspellen allemaal een vertraging van de MOC als gevolg van de uitstoot van broeikasgassen, met mogelijk schadelijke gevolgen voor kustgemeenschappen en land.

Eerdere analyse van modellen heeft wetenschappers ertoe gebracht te denken dat veranderingen in de sterkte van de MOC verband houden met veranderingen in de dichtheid van de diepe westelijke grensstromen die het grootste deel uitmaken van de zuidwaartse retourstroom van de MOC-lus. Bij modellen, de dichtheid kan sterk worden beïnvloed door een winterproces dat diepe convectie of diepwatervorming wordt genoemd, waar koude wind het oppervlaktewater koelt, waardoor het zeer dicht wordt en tot grote diepten (meer dan 2 km) zakt. De relatie in modellen tussen convectie, veranderingen in diepe westelijke grensstromen en de sterkte van de MOC ondersteunen ook het bewijs van paleoklimaatproxy's voor perioden van verminderde MOC en lage Europese temperaturen.

In 2014 is in de subpolaire Noord-Atlantische Oceaan (OSNAP) wetenschappelijke apparatuur geplaatst om deze processen in het echt te observeren. De verrassende nieuwe resultaten zullen een heroverweging stimuleren van de opvatting dat diepe westelijke grensveranderingen omvallende kenmerken vertegenwoordigen, met implicaties voor toekomstige klimaatprojecties en de interpretatie van klimaatverandering in het verleden.

Prof. Susan Lozier, algemeen leider van het internationale OSNAP-programma zei:"Het is verheugend om te zien wat een internationale gemeenschap van oceanografen kan bereiken met een geconcentreerde inspanning van samenwerking en vastberadenheid. Programma's zoals OSNAP en RAPID zijn blauwdrukken voor hoe oceanografen over de hele wereld collectief de de rol van de oceaan in de klimaatverandering in de komende jaren en decennia."

Prof. Penny Holliday, Associate Head of Marine Physics and Ocean Climate from the National Oceanography Center commented:"it is incredibly exciting to see how new observations from the OSNAP array are accelerating our knowledge of how these major ocean currents work, so that we can be more confident in our understanding of past climate change and in future climate projections."