Meerdere oorzaken voor het opwarmingsgat in de noordelijke Atlantische Oceaan

Temperatuurverandering in de periode 1900 – 2019 volgens NASA-GISS

De aarde warmt op. Maar in een gebied in de noordelijke Atlantische Oceaan daalt de temperatuur juist. Dat opwarmingsgat in de noordelijke Atlantische Oceaan is hier al eerder besproken. Het werd toegeschreven aan een vertraging van het Atlantische deel van de thermohaliene circulatie (de Atlantic Meridional Overturning Circulation of AMOC). Nieuw onderzoek, met als hoofdauteur Paul Keil van het Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg, weerlegt die opvatting niet, maar nuanceert hem wel. Er zijn verschillende factoren in het spel, die wel allemaal samenhangen met de opwarming van het klimaat.

Dat de AMOC vertraagt in een opwarmend klimaat is de verwachting, maar hoe snel en hoe sterk is onzeker. Op een aantal plaatsen wordt de stroming in de oceaan nu over de volle breedte gemeten (zie de afbeelding hiernaast, de gestippelde lijnen zijn projecten die nog niet operationeel zijn), maar dat gebeurt nog niet zo lang. De metingen in het noordelijke deel, OSNAP genaamd, begonnen pas in 2014. Vorig jaar werden de eerste resultaten gepubliceerd met als conclusie dat er nog niet zoveel te zeggen is over een trend. De variatie op korte termijn is aanzienlijk en dus kan het nog wel even duren tot de trend te onderscheiden is van de schommelingen. Er werd nog een andere interessante waarneming gedaan, die door het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) wordt beschreven.

NIOZ neemt een deel van de metingen voor zijn rekening en op dit moment is hun schip, de RV Pelagia, op weg voor de jaarlijkse tocht langs hun meetapparatuur. Het team onderhoudt een blog tijdens de reis.

Het opwarmingsgat zou een symptoom kunnen zijn van een vertragende AMOC en dus was er wat ongerustheid toen dat gat in de loop van het afgelopen decennium zo duidelijk en persistent naar voren kwam uit temperatuurmetingen. Het zou erop kunnen wijzen dat de vertraging sneller ging dan werd aangenomen. In dat opzicht zou het nieuwe onderzoek een meevaller kunnen zijn. Als er andere factoren meespelen, dan is de AMOC mogelijk nog niet zoveel verzwakt.

De onderzoekers hebben verschillende modelsimulaties uitgevoerd en in een aantal daarvan hebben ze de circulatie in de oceaan als het ware vastgezet: die verandert niet, wat er verder ook gebeurt. Wordt in dat model de CO2-concentratie geleidelijk opgevoerd, dan ontstaat er ook een opwarmingsgat. Het is wel aanzienlijk minder sterk dan in simulaties waarin de oceaan wel mee mag veranderen met het klimaat. Maar ook in die simulaties is er meer aan de hand dan alleen minder warmtetransport vanuit het zuiden door de oceanische transportband. Bewolking is hier een factor. In het gebied van het opwarmingsgat blijkt er meer lage bewolking te ontstaan in een opwarmend klimaat, waardoor de opwarming hier beperkt blijft. Dat gebeurt in de simulaties met een vastgezette oceaancirculatie, maar nog meer als de oceanen wel reageren op de opwarming. De bewolking heeft een afkoelend effect dat deels onafhankelijk plaatsvindt van de oceaancirculatie. Maar het effect wordt wel sterker als de circulatie reageert op de opwarming. Een eenvoudige verklaring voor waarom juist hier de bewolking toeneemt is er niet. Maar dat bewolkingspatronen kunnen veranderen door een combinatie van extra verdamping en veranderingen in de atmosferische circulatie – die op hun beurt het gevolg kunnen zijn van verschillen in de mate of snelheid van opwarming tussen land en oceaan, of tussen het noordpoolgebied en lagere breedtegraden – is heel aannemelijk.

Verder blijkt ook een stromingspatroon op een wat kleinere schaal van invloed te zijn: de subpolaire gyre. Die transporteert warmte vanuit het gebied van het opwarmingsgat verder naar het noorden. Dit warmtetransport neemt in de modelsimulaties toe. Behalve dat er minder warmte wordt aangevoerd door de AMOC, wordt er dus ook nog eens meer warmte uit dit gebied afgevoerd. De afbeelding hieronder illustreert de verschillende factoren die meespelen.

Schematische weergave van de factoren die bijdragen aan de koude vlek: bewolking, minder warmtetransport vanuit het zuiden (rode pijl) en meer warmtetransport naar het noorden (zwarte pijl). Bron: Keil et al.

Zoals zo vaak heeft Carbon Brief een uitstekend artikel over de achtergronden van dit onderzoek, waarin ook ruimte is voor kritische kanttekeningen. De conclusie is dat de puzzel nog lang niet is opgelost.

Een interessante bevinding van Keil et al. is dat een temperatuurafwijking in het gebied van het opwarmingsgat een goede indicatie geeft van schommelingen in de AMOC, zolang het klimaat stabiel is. Maar in het huidige veranderende klimaat gaat dit niet meer op. De dynamiek van de verandering gaat dan meespelen. Voor klimaatvolgers is het wel belangrijk om dit in het achterhoofd te houden, omdat de indices die worden gebruikt om bepaalde klimaatoscillaties weer te geven – zoals AMO en NAO in de Atlantische of ENSO en PDO in de Stille Oceaan – vaak uit een vergelijkbare temperatuurafwijking worden berekend. Er wordt nog wel eens gedacht dat een verandering in zo’n index per definitie een natuurlijke schommeling aan zou geven. Dat hoeft niet het geval te zijn: klimaatverandering kan zo’n index een bepaalde kant op sturen.

Dat de dynamiek van verandering meespeelt zou in kunnen houden dat sommige factoren die meespelen overgangsverschijnselen zijn. Dat zou kunnen betekenen dat de koude vlek in de Atlantische Oceaan geleidelijk aan weer verdwijnt of verzwakt als de snelheid van opwarming afneemt.

Tenslotte, voor de geïnteresseerden in de metingen van de AMOC, volgt hieronder een presentatie van Femke de Jong, teamleider van het OSNAP-programma bij NIOZ.

6 Reacties op “Meerdere oorzaken voor het opwarmingsgat in de noordelijke Atlantische Oceaan

  1. Hans,
    Ik ben eens aan het spelen geweest met de mogelijkheden van de website climate reanalyzer van het climate change institute van de university of Main. Als je daar de periode 1990-2020 vergelijkt met de periode 1950-1980 krijg je nog meer van dit soort eilandjes in een rode zee van opwarming. Geen idee waarom sommige gebieden niet mee doen met de algemene trend van opwarming. Maar ook voor de gebieden die wel mee doen zie je enorme verschillen. Vooral de poolgebieden warmen veel meer op dan de rest. persoonlijk denk ik niet dat je hier te veel aandacht aan moet geven. Het zijn gewoon anomalieën van de anomalie van de temperatuur. Het gaat er om een goede verklaring te geven van het algemene beeld van de opwarming van de Aarde. Ik zelf vindt 3 mechanismen die elk op zich de opwarming globaal kunnen verklaren maar geen enkel voldoet volledig in zijn eentje.

  2. Hans Custers

    Raymond,

    1. Hoe langer de periode die je bekijkt, hoe groter de toename van de CO2-concentratie en hoe meer de opwarming die daar het gevolg van is te onderscheiden is van andere factoren zoals aerosolen, interne variabiliteit, of veranderingen in circulatie van de atmosfeer of de oceaan.
    2. Polaire amplificatie als gevolg van ijs-albedo-feedback is al in de negentiende eeuw beschreven.

    Als je je wat verdiept in de wetenschap, in plaats van te proberen het wiel opnieuw uit te vinden, is het allemaal best goed te begrijpen.

  3. Hans,
    Hier is sprake van een misverstand. Ik bedoel niet te zeggen dat polaire amplificatie onbelangrijk lijkt maar bedoel op het feit dat er nu eenmaal altijd gebieden overblijven op aarde die om een of andere reden nog geen opwarming laten zien. Dat zal wel lokale redenen hebben maar is verder niet zo heel erg interessant. Er zijn vrij veel van dit soort gebieden die overblijven. Sommige gebieden zijn veel opvallender dan dit gebied in de Atlantische oceaan.

  4. G.J. Smeets

    Hans,
    De presentatie van Femke de Jong die je op het eind van je stuk bijvoegt heb ik met grote belangstelling bekeken. Fascinerend, deze inkijk in de techniek en procedures van het sonderen van onze habitat. En voor mij een verhelderende uiteenzetting over wat er onder het oceaanoppervlak zoal gebeurt en nog te ontdekken valt.

    Overigens heb ik n.a.v. de presentatie eens gesondeerd onder een ander soort oppervlak. Als je kijkt naar de budgets van NIOZ en van het OSNAP-programma dan zakt de broek af bij de zakcenten waarmee die mensen het werk doen. ‘Zakcenten’ in vergelijking met wat onderzoeksprojecten als de Large Hadron Collider (van CERN) aan belastinggeld opslurpen. Het is relevanter om kennis & inzicht in onze habitat te vergaren dan te zoeken naar een hypothetisch ‘deeltje’ waar CERN mee bezig is. Mocht dat deeltje ooit gevonden worden (is in 15 jaar nog niet gelukt) dan is die vondst irrelevant voor kennis van de habitat. Omgekeerd: kennis van de habitat is voorwaarde voor zoeken naar hypothetische deeltjes. Kwestie van risico-analyse en afweging.

    Het budget van NIOZ en aanpalende instituten mag wat mij betreft omhoog ten koste van het budget voor megalomane onderzoeksprojecten als de LHC van CERN of ruimtereizen naar Mars.

  5. Hans Custers

    Raymond,

    Ik heb nergens gezegd of gesuggereerd dat jij zou zeggen dat polaire amplificatie niet interessant is.
    En ik vind verschillen in snelheid van opwarming (op lange termijn) wel degelijk interessant en volgens mij vinden de meeste klimaatwetenschappers dat ook. Die geven namelijk inzicht in de mechanismes die daar een rol in spelen.
    Tenslotte: kijk even naar het plaatje bovenaan deze blogpost. Over een heel lange periode (120 jaar) springt het opwarmingsgat in het noordpoolgebied er wel degelijk nadrukkelijk uit.

    Goff,

    Ik bespeur een valse tegenstelling. Het is absoluut niet zo dat we moeten kiezen tussen ofwel fundamenteel natuurkundig onderzoek bij CERN, ofwel onderzoek naar onze habitat. Het kan heel goed allebei.

  6. G.J. Smeets

    Inderdaad, het kan heel goe allebei. Vandaar mijn opmerking “Het ene budget omhoog ten koste van het andere” en niet “met uitsluiting van het andere”.

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google photo

Je reageert onder je Google account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s