Door het opwarmende oceaanwater dreigt de golfstroom stil te vallen. Hiervoor waarschuwen meerdere klimaatwetenschappers op basis van modelberekeningen. Het kantelpunt zou al halverwege deze eeuw een feit kunnen zijn.
door Pieter Bliek
‘De snelheid waarmee we verduurzamen bepaalt of het kantelpunt kan worden afgewend’, stelt klimaatonderzoeker René van Westen. Samen met andere onderzoekers publiceerde hij eerder dit jaar een alarmerend rapport over het stilvallen van de golfstroom als gevolg klimaatverandering. ‘Daarom moeten we nu volledig inzetten op de energietransitie om in 2050 klimaatneutraal te zijn.’
De publicatie ‘Physics-based early warning signal shows that AMOC is on tipping course’ deed heel wat stof opwaaien. Van Westen vindt het fijn dat er zoveel media-aandacht aan het rapport wordt besteed. ‘Het is een heel groot vraagstuk waar we als mondiale samenleving echt iets mee moeten.’
AMOC
Van Westen en collega’s houden zich al enkele jaren bezig met de golfstroom. In 2021 promoveerde hij aan de Universiteit Utrecht met het profschrift ‘High-resolution Modelling of Climate Variability’ op dit onderwerp. De onderzoeker spreekt liever over de AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation). ‘De golfstroom is hier maar een klein onderdeel van. Als de AMOC stilvalt, zal de golfstroom niet verdwijnen. Dit is een meer windgedreven proces, maar hij zal wel verzwakken.’
De AMOC op zijn beurt maakt deel uit van een wereldwijd circulatieproces waarin warmte van het zuidelijk naar het noordelijk halfrond wordt getransporteerd. ‘Dit systeem wordt gedreven door temperatuur- en zoutverschillen van het water in de Atlantische Oceaan. Het warme en zoute water stroomt aan de oppervlakte noordwaarts, om vervolgens nabij Groenland af te koelen en te zinken en daarna op grote diepte weer zuidwaarts te stromen.’
Het wereldwijde circulatieproces zorgt ervoor dat de energie die de aarde van de zon ontvangt, gelijkmatig wordt verdeeld. Raakt de AMOC verstoord, dan raakt ook de aardse energiebalans verstoord, met drastische temperatuurveranderingen tot gevolg. ‘De reden dat Noordwest-Europa milde winters kent, is de warme golfstroom. Op dezelfde breedtegraad zijn de winters in Canada een stuk kouder’, verklaart Van Westen.
Nulmeting
In de modelberekening hebben de wetenschappers de geïsoleerde effecten zonder klimaatverandering bij het stilvallen van de golfstroom berekend. ‘Het voordeel is dat we een nulmeting hebben. In deze simulatie zien we dat de gemiddelde jaartemperatuur in Nederland zo’n 5 tot 10 graden lager uitvalt. Op sommige plekken in Scandinavië wordt het zelfs 15 tot 20 graden kouder.’ ’s Winters is die afkoeling sterker.
Die asymmetrie tussen de zomer- en wintertemperatuur heeft te maken met het zee-ijs dat dan voor de Nederlandse kust komt te liggen. ‘IJs reflecteert zonlicht. Een zichzelf versterkend effect’, verklaart de onderzoeker. De gemiddelde wintertemperaturen liggen gemiddeld dan nog eens 10 graden lager. ‘Seizoenale contrasten verscherpen. Mildere zomers met koudere winters, zoals bij een typisch landklimaat, zijn in deze simulatie het effect.’
Bij het stilvallen van de AMOC zijn de temperatuurveranderingen het dominante effect. ‘Maar we krijgen er ook een meter zeespiegelstijging bij cadeau. Dat heeft te maken met de glooiingen in de oceaan. Een soort van lage- en hogedrukgebieden in het water. Die komen ook anders te liggen’, aldus Van Westen.
Minder neerslag
‘Daarnaast krijgen we een stuk minder neerslag. In Nederland bedraagt de afname zo’n 20 procent. En de tropische regenbanden verschuiven. Het natte seizoen in de Amazone wordt het droge seizoen en vice versa. Dat draait allemaal om. De AMOC is namelijk een klimaatregulator van de wereld. Die regenbanden zijn gelinkt aan de sterkte van de AMOC. Als die verzwakt of stilvalt, verschuiven ook de regenbanden.’
De effecten bij het stilvallen van de AMOC zullen mondiaal zijn. Maar de media focussen zich voornamelijk op de afkoeling van West-Europa, niet wetende dat de warmte bij het stilvallen op het zuidelijk halfrond juist blijft hangen, doordat die niet meer naar het noorden wordt getransporteerd. De onderzoeker: ‘Het zuidelijk halfrond kan daardoor een verspreide opwarming tegemoet zien. De verwachting is 1 à 2 graden bovenop de huidige klimaatopwarming.’
De gemiddelde respons bij een volledige ineenstorting van de AMOC is daarentegen een mondiale afkoeling van een halve graad. Maar dan wel in het scenario waarbij in de modelberekeningen geen sprake is van klimaatverandering. Ook bij simulaties waarin de klimaatopwarming wel wordt meegenomen, is er sprake van een bescheiden wereldwijde afkoeling als de AMOC stilvalt, mits deze opwarming binnen de perken blijft.
Twee processen
‘Bij ons nieuwe onderzoek, dat nagenoeg is afgerond, worden de effecten van de huidige klimaatverandering wel meegerekend. Hierin zien we dat de twee processen, het stilvallen van de AMOC en de opwarming, door elkaar heenlopen. Uit de simulaties komt dan naar voren dat met name de regionale afkoeling in Noordwest-Europa sterk genoeg is om de regionale opwarming tegen te gaan. Dus in plaats van dat het als gevolg van de uitstoot van broeikasgassen warmer wordt, wordt het in Noordwest-Europa juist kouder. De verwachting in dit scenario is dat de afkoeling in Noordwest-Europa niet meer dan 3 tot 5 graden bedraagt. Dat heeft te maken dat bij deze simulatie het zee-ijs ’s winters minder ver zuidwaarts komt, waardoor het minder kan afkoelen.’
In hoeverre de mondiale temperatuur gemiddeld daadwerkelijk stijgt, daalt of regionaal afneemt als de AMOC stilvalt, blijft volgens de onderzoeker koffiedik kijken. ‘Het is afhankelijk van welk scenario we volgen. Volgen we de uitstootscenario’s waarbij de temperatuur in 2100 met 2,5 graden stijgt, dan zou de mondiale temperatuur met gemiddeld een halve graad kunnen dalen. Bij een emissiescenario van broeikasgassen waarin de aarde 4 tot 5 graden opwarmt, zie je de effecten in het simulatiemodel nauwelijks, als de AMOC stilvalt. Het al dan niet in meer of mindere mate stilvallen, hangt sterk af van hoeveel broeikasgassen we blijven uitstoten. De mondiale opwarming is dus gelinkt aan hoe instabiel de AMOC kan worden. Daarom is het belangrijk onze impact te verminderen.’
De mate van uitstoot bepaalt of het kantelpunt al dan niet wordt bereikt. Stoten we vanaf nu niks meer uit, dan wordt het kantelpunt mogelijk nooit bereikt. Blijven we net iets teveel uitstoten, dan wordt het kantelpunt wel bereikt en koelt het mondiaal mogelijk iets af. Blijven we veel teveel uitstoten, wordt het afkoelingsproces juist tenietgedaan, mocht de AMOC stilvallen. Naast het stilvallen van de AMOC heeft verdere opwarming ook desastreuse gevolgen voor het mondiale klimaat en samenleving.
Traagheid van het systeem
‘Indien de golfstroom vandaag stilvalt, zullen we daar de eerste 10 tot 20 jaar weinig van merken’, aldus Van Westen. ‘Dat heeft te maken met de traagheid van het systeem.’ Als de drijvende kracht erachter wegvalt, zullen de gevolgen ervan wel merkbaar worden, maar niet zo abrupt als in de rampenfilm ‘The Day After Tomorrow’ uit 2004, waarin er binnen een paar dagen een nieuwe ijstijd begint door het stilvallen van de golfstroom.
Van Westen: ‘De klimaatverandering neemt volgens onze modelberekeningen zo’n 100 jaar in beslag vanaf het moment dat de AMOC begint stil te vallen. Een periode van 100 jaar lijkt lang, maar is voor typische klimaattijdschalen heel abrupt.
‘Een recente studie van twee Deense wetenschappers kwam met jaartallen met een onzekerheid tussen 2025 en 2095 met als midden-verwachting 2057’, weet Van Westen. ‘Zelf ben ik bij lopend onderzoek betrokken waaruit blijkt dat de AMOC met een kans van 60 procent voor 2050 kan instorten. Er zijn dus meerdere studies, onafhankelijk van elkaar, die wijzen richting een mogelijk snel stilvallen van de golfstroom. Dit terwijl het vorige IPCC-rapport uit 2020 nog stelde dat de instorting van de AMOC in de eenentwintigste vrij klein is’
Metingen
Gezien de mondiale effecten van een mogelijke AMOC-ineenstorting, wordt de sterkte van de circulatie op meerdere plekken in de oceaan nauwlettend gemonitord. ‘Hier hangt aan kabels op verschillende diepten apparatuur die de stroomrichting- en sterkte, de temperatuur, dichtheid en het zoutgehalte van het water meten’, vertelt de onderzoeker. De meetreeksen aan de golfstroom zijn overigens maar 20 jaar oud en klimaatmodellen corresponderen niet altijd met de meetreeksen. ‘Er zitten meetreeksen bij die we in de klimaatmodellen nog niet goed kunnen reproduceren.’
In 2009/2010 leek het er eventjes op dat de golfstroom tot stilstand was gekomen. Even later herstelde hij weer. ‘Het tijdelijk stilvallen was mogelijk het gevolg van wind gedreven processen die dat jaar heel sterk waren’, verklaart Van Westen.
Vooral het warmere en zoetere water doet de golfstroom haperen. ‘In onze simulatie van afgelopen februari hebben we het zoutverschil sterker gemaakt door nabij Groenland zoet water toe te voegen. Hierdoor wordt de golfstroom zwakker en wordt nog minder zout water uit het zuiden aangetrokken, een zelfversterkend effect.’
Opwarming zeewater is leidend
Hoeveel smeltwater de AMOC aankan, durft Van Westen niet te zeggen. ‘We weten dat het een destabiliserend effect heeft. Als we klimaatverandering meenemen, lijkt de opwarming van het zeewater juist leidend te zijn en dit resulteert in een zwakkere AMOC.’
De onderzoeker stelt dat er zeker nog 10 jaar aan metingen nodig is, bovenop de huidige meetreeksen, alvorens iets zinnigs over de huidige tendens te kunnen zeggen. ‘Aan de hand van de huidige meetreeksen en klimaatreconstructies kunnen we zien dat de AMOC-sterkte sinds 1950 met zo’n 15 procent is afgenomen. Er zijn dus genoeg indicatoren dat we ons niet in de positieve richting begeven, maar juist richting het kantelpunt.’
Verder lezen:
Volg ons ook op facebook en X!
Jouw foto op Weerverteller.nl?
Stuur je foto naar foto@weerverteller.nl, of via X met de vermelding van @weerverteller
