Weten hoeveel de zeespiegel in deze eeuw waarschijnlijk zal stijgen, is van vitaal belang voor ons begrip van toekomstige klimaatverandering, maar eerdere schattingen hebben geleid tot grote onzekerheidsmarges. In ons onderzoek, vandaag gepubliceerd in Natuur Klimaatverandering , we geven een betere schatting van de mate waarin onze oceanen gaan opwarmen en de bijdrage ervan aan de zeespiegelstijging, met behulp van 15 jaar aan metingen verzameld door een wereldwijde reeks autonome onderwaterbemonsteringsdobbers.

Onze analyse toont aan dat zonder drastische vermindering van de uitstoot van broeikasgassen, tegen het einde van deze eeuw de bovenste 2, 000 meter van de oceaan zal waarschijnlijk 11 tot 15 keer zo warm worden als de opwarming die in 2005-19 werd waargenomen. Water zet uit als het warmer wordt, dus door deze opwarming zal de zeespiegel met 17-26 centimeter stijgen. Dit is ongeveer een derde van de totale verwachte stijging, naast bijdragen van de opwarming van de diepe oceaan, en het smelten van gletsjers en poolijskappen.

De opwarming van de oceaan is een direct gevolg van stijgende broeikasgasconcentraties in de atmosfeer als gevolg van onze verbranding van fossiele brandstoffen. Dit resulteert in een onbalans tussen de energie die van de zon komt, en de energie straalde de ruimte in. Ongeveer 90% van de overtollige warmte-energie in het klimaatsysteem in de afgelopen 50 jaar is opgeslagen in de oceaan, en slechts ongeveer 1% in de opwarmende atmosfeer.

Opwarmende oceanen zorgen ervoor dat de zeespiegel stijgt, zowel direct via warmte-uitzetting, en indirect door het smelten van ijsplaten. Opwarmende oceanen hebben ook gevolgen voor mariene ecosystemen, bijvoorbeeld door koraalverbleking, en een rol spelen bij weersomstandigheden zoals de vorming van tropische cyclonen.

Systematische waarnemingen van oceaantemperaturen begonnen in de 19e eeuw, maar het was pas in de tweede helft van de 20e eeuw dat er voldoende waarnemingen werden gedaan om de warmte-inhoud van de oceaan consistent over de hele wereld te meten.

Sinds de jaren zeventig duiden deze waarnemingen op een toename van de warmte-inhoud van de oceaan. Maar deze metingen hebben aanzienlijke onzekerheden omdat de waarnemingen relatief schaars waren, vooral op het zuidelijk halfrond en op diepten van minder dan 700 meter.

Om deze situatie te verbeteren, het Argo-project heeft een vloot van autonome profileringsdrijvers ingezet om gegevens van over de hele wereld te verzamelen. Sinds het begin van de jaren 2000, ze hebben temperaturen gemeten in de bovenste 2, 000m van de oceanen, en stuurde de gegevens via satelliet naar analysecentra over de hele wereld.

Deze gegevens zijn van uniforme hoge kwaliteit en beslaan het overgrote deel van de open oceanen. Als resultaat, we hebben een veel betere schatting kunnen maken van de hoeveelheid warmte die zich ophoopt in de oceanen van de wereld.

De wereldwijde warmte-inhoud van de oceaan bleef onverminderd toenemen tijdens de tijdelijke vertraging van de opwarming van het aardoppervlak in het begin van deze eeuw. Dit komt omdat de opwarming van de oceaan minder wordt beïnvloed dan de opwarming van het oppervlak door natuurlijke jaarlijkse schommelingen in het klimaat.

huidige waarnemingen, toekomstige opwarming

Om de toekomstige opwarming van de oceaan te schatten, we moeten de Argo-waarnemingen als basis nemen en vervolgens klimaatmodellen gebruiken om ze in de toekomst te projecteren. Maar om dat te doen, we moeten weten welke modellen het meest overeenkomen met nieuwe, nauwkeurigere directe metingen van oceaanwarmte geleverd door de Argo-gegevens.

De nieuwste klimaatmodellen, gebruikt in het historische rapport van vorige maand van het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering, ze tonen allemaal de opwarming van de oceaan gedurende de periode van beschikbare Argo-waarnemingen, en ze voorspellen dat de opwarming in de toekomst zal voortduren, zij het met een groot aantal onzekerheden.

Door de Argo-temperatuurgegevens voor 2005-19 te vergelijken met de simulaties die door modellen voor die periode zijn gegenereerd, we gebruikten een statistische benadering genaamd "emergent constraint" om onzekerheden in toekomstige modelprojecties te verminderen, gebaseerd op informatie over de opwarming van de oceaan waarvan we weten dat die al heeft plaatsgevonden. Deze beperkte projecties gaven vervolgens een verbeterde schatting van hoeveel warmte-energie zich tegen het einde van de eeuw in de oceanen zal verzamelen.

Tegen 2081-2100, in een scenario waarin de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen op hun huidige hoge traject blijft, we vonden de bovenste 2, 000 m van de oceaan zal waarschijnlijk 11-15 keer zo warm worden als de opwarming die is waargenomen in 2005-19. Dit komt overeen met 17-26 cm zeespiegelstijging door thermische uitzetting van de oceaan.

Klimaatmodellen kunnen ook voorspellingen doen op basis van een reeks verschillende toekomstige broeikasgasemissies. Sterke emissiereducties, consistent met het brengen van de opwarming van de aarde binnen ongeveer 2℃ van de pre-industriële temperaturen, zou de verwachte opwarming in de bovenste 2 verminderen, 000 m van de oceaan met ongeveer de helft, dat wil zeggen, tussen de vijf en negen keer de opwarming van de oceaan die al werd waargenomen in 2005-19.

Dit zou neerkomen op 8-14 cm zeespiegelstijging als gevolg van thermische uitzetting. Natuurlijk, het verminderen van de uitstoot om de ambitieuzere doelstelling van Parijs van 1,5 opwarming van het oppervlak te halen, zou deze effecten nog verder verminderen.

Andere factoren die verband houden met de zeespiegel

Er zijn verschillende andere factoren die ook de zeespiegel zullen doen stijgen, naast de warmte-instroom in de bovenste oceanen die door ons onderzoek is onderzocht. Er is ook opwarming van de diepe oceaan onder de 2, 000m, die nog steeds onderbemonsterd is in het huidige waarnemingssysteem, evenals de effecten van het smelten van gletsjers en poolijskappen.

Dit geeft aan dat zelfs met krachtige beleidsacties om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen, de oceanen zullen blijven opwarmen en de zeespiegel zal blijven stijgen lang nadat de opwarming van het oppervlak is gestabiliseerd, maar tegen een veel lager tarief, waardoor het gemakkelijker wordt om zich aan te passen aan de resterende veranderingen. Het eerder dan later terugdringen van de uitstoot van broeikasgassen zal effectiever zijn om de opwarming van de oceaan en de zeespiegelstijging te vertragen.

Onze verbeterde projectie is gebaseerd op een netwerk van oceaanobservaties die veel uitgebreider en betrouwbaarder zijn dan ooit tevoren. Het oceaanobservatiesysteem in de toekomst ondersteunen, en het uitbreiden naar de diepe oceaan en naar gebieden die niet onder het huidige Argo-programma vallen, zal ons in staat stellen om in de toekomst betrouwbaardere klimaatprognoses te maken.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.