Verzwakkende Atlantische zeestroom kan opwarming van de aarde juist versnellen

Wetenschappers wisten al dat de Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) een sleutelrol speelt in het klimaat. Dit systeem van zeestromen, waarvan de Golfstroom een bekend onderdeel is, vervoert warm water van de tropen naar het noorden. Nieuw onderzoek laat nu zien dat de AMOC ook fungeert als een soort energieventiel voor de hele planeet. "De AMOC werkt als een warmteklep die het energiebudget van de aarde regelt", zegt hoofdonderzoeker Christo Buizert, paleoklimatoloog aan Oregon State University.

Warmte hoopt zich op in de oceaan

Het onderzoeksteam analyseerde natuurlijke schommelingen in de kracht van de AMOC uit het verleden. Daaruit blijkt een patroon: als de stroming sterk is, verliest de planeet warmte aan de ruimte. Is de AMOC zwak, dan neemt de aarde juist meer warmte op. Dat klinkt tegenstrijdig, want een zwakkere AMOC zorgt lokaal voor afkoeling in Europa en Groenland. Maar wereldwijd gezien slaat er meer warmte op in de oceanen. "Als we uitzoomen en naar de hele planeet kijken, neemt de totale hoeveelheid warmte juist toe", aldus Buizert.

De verklaring zit in het proces van diepe oceaanconvectie. Normaal gesproken circuleert warmte die de oceaan in de tropen opneemt naar het noorden, waar ze via dit proces aan de atmosfeer wordt afgegeven. Verzwakt de AMOC, dan valt dat mechanisme grotendeels stil. De warmte blijft dan in de diepere oceaan hangen, terwijl alleen een dun oppervlaktelaagje in het noorden afkoelt. "Het is alsof de hele oceaan fungeert als een gigantische emmer warmte, en de AMOC bepaalt als een soort kraan hoeveel daarvan naar buiten kan stromen", legt Buizert uit.

Lessen uit de laatste ijstijd

Voor hun analyse gebruikten de onderzoekers simulaties van drie verschillende klimaatmodellen, gebaseerd op abrupte AMOC-veranderingen tijdens de laatste ijstijd. Tussen 2,7 miljoen en 11.700 jaar geleden onderging de AMOC herhaaldelijk plotselinge veranderingen, bekend als Dansgaard-Oeschger-gebeurtenissen. Deze abrupte omslagen gelden als een van de duidelijkste voorbeelden van klimaattipping points: kritieke grenzen die, eenmaal overschreden, tot snelle en mogelijk onomkeerbare veranderingen leiden.

Volgens Buizert veroorzaakten deze historische periodes van AMOC-verzwakking evenveel opwarming als 25 ppm extra CO2 vandaag zou doen. Dat komt overeen met ongeveer tien jaar aan huidige wereldwijde menselijke uitstoot. Sinds het einde van de laatste ijstijd, zo'n 11.700 jaar geleden, is de AMOC juist relatief sterk gebleven. Klimaatmodellen voorspellen echter dat de stroming door klimaatverandering de komende decennia kan verzwakken.

Mogelijk toch geen instorting

Er is ook goed nieuws. Het onderzoek suggereert dat de AMOC in een warmere wereld juist stabieler wordt. "Dat zou betekenen dat dit soort tipping-point-gebeurtenissen zich in de toekomst mogelijk niet voordoen", zegt Buizert. Een verzwakking van de AMOC door klimaatverandering blijft waarschijnlijk, maar een volledige, onomkeerbare instorting lijkt daardoor minder voor de hand liggend. Buizert benadrukt wel dat vervolgonderzoek nodig is om de toekomstige stabiliteit van de AMOC beter te begrijpen. Aan de studie werkten ook onderzoekers mee van onder meer de universiteiten van Tokio, Kopenhagen en Bern, en het Woods Hole Oceanographic Institution.