De afkoelende invloed van een verzwakte AMOC op het Europese klimaat
De AMOC is de laatste tijd een veelbesproken onderwerp. In de wetenschap wordt er onderzoek naar gedaan, wat bij voldoende resultaat gepubliceerd wordt en vervolgens wordt opgepikt door de media. Regelmatig treden dramatische titels op die het belang van een goed-werkende AMOC in het klimaatsysteem benadrukken, gezien de effecten die het zou kunnen hebben als het systeem verzwakt of zelfs stil valt. Om hier een zo duidelijk mogelijk beeld van te vormen, houden groepen klimaatwetenschappers zich bezig met het simuleren van scenario’s waarbij de AMOC stil zou komen te vallen. Vorige week verscheen een nieuwe publicatie die de relatie tussen Europese temperaturen en een (sterk) verzwakte AMOC onderzocht.Het onderzoek, uitgevoerd door twee klimaatwetenschappers van de Universiteit Utrecht, werd op 11 juni gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Geophysical Research Letters. Er werd gekeken naar een gematigd emissiescenario van 2 graden opwarming ten opzichte van pre-industriële waarden (RCP4.5) en verschillende intensiteit van de AMOC oceaanstromingen.
Circulatiepatronen
De Atlantic Meridional Overturning Circulatie, afgekort naar AMOC, beschrijft de grootschalige oceaancirculatie. Stromingen vervoeren zout, warm water van de tropen naar het noorden, waar het afkoelt en zinkt. Diep in de oceaan stroomt het weer richting de evenaar en verder naar het zuidelijk halfrond.
De warme Golfstroom is onderdeel van de AMOC en is een belangrijke oorzaak van het gematigde West-Europese klimaat. Zonder deze stroming van warm water zou het hier een stuk kouder zijn; vergelijkbaar met Canada.
Verzwakking en kantelpunt
Verschillen in temperatuur en zoutgehalte van het water drijven deze oceaanstromingen aan. Wanneer de Groenlandse ijskap smelt, komt veel zoetwater vrij dat de werking van de AMOC belemmert. Het smeltwater heeft een lager zoutgehalte, waardoor het minder zwaar is en niet zinkt. Onderzoek spreekt hierdoor over een verzwakte AMOC op een warmere aarde, maar een systeem dat compleet stil komt te liggen is onwaarschijnlijk. Gevolgen van een verzwakt systeem op het klimaat van West-Europa zijn groot en worden door de nieuwe studie verder in kaart gebracht.
Het wordt heel koud
Meerdere onderzoeken naar het verzwakken of stilvallen van de AMOC beschrijven de invloed op weer- en klimaatsystemen, maar niet eerder werd dit bestudeerd in een wereld met hogere temperaturen. “Wat als de AMOC instort in een tijd van sterke opwarming, zou de opwarming of de afkoeling winnen?” was één van de vragen die de auteurs hoopten te beantwoorden met de studie. Ze concentreerden zich op wat er zou gebeuren als het klimaat na de AMOC verzwakking zou stabiliseren, tientallen jaren later.
Zelfs in de warmere wereld werd er een aanzienlijke afkoeling gezien in Europa. De gemiddelde wintertemperatuur zakt stevig en er zijn intensere koude extremen. Zee-ijs komt tot lagere breedtegraden, wat de lage temperaturen versterkt omdat het witte oppervlak meer zonnestraling reflecteert dan een donker oceaanoppervlak.
In Edinburgh zouden temperaturen van wel -30°C kunnen voorkomen. In Amsterdam kan het zo koud worden als -20°C en komt het tot meer dan drie weken aan ijsdagen (maximumtemperatuur lager dan 0 graden). De gemiddelde wintertemperatuur in Nederland ligt 3 graden onder het pre-industriële niveau (1,1°C tegen 4,1°C). In Scandinavië zou het nog kouder zijn dan nu, met bijna een half jaar lang ijsdagen in Oslo en op sommige plekken temperaturen zo laag als -50°C. Met de interactieve kaart van amocscenarios kan je de verwachte temperatuurveranderingen van het onderzoek zien.
Het temperatuurverschil ten opzichte van het pre-industriële tijdperk voor januari bij 2 graden opwarming en het stilvallen van de AMOC. Bron: KNMI
Naast de extreme wintertemperaturen wordt het in delen van Europa ook stormachtiger. In Zuid-Europa wordt de temperatuur niet sterk beïnvloed door de warme Golfstroom, waardoor de relatieve afkoeling daar kleiner is. Een groter temperatuurverschil tussen Noord- en Zuid-Europa versterkt de straalstroom en daardoor neemt de stormactiviteit toe in het noordwesten.
Groot verschil tussen zomer en winter
Zomertemperaturen in West-Europa worden minder beïnvloed door de oceaanstromingen dan wintertemperaturen, waardoor deze niet zo veel veranderen als de AMOC zwakker is. Het contrast tussen zomer en winter wordt dan groter.
Dr. René van Westen, hoofdauteur van de studie, zegt dat de resultaten het verhaal van klimaatbeleid veranderen. Het beleid is nu gericht op een warmere toekomst, maar misschien moeten we ons ook voorbereiden op een koudere toekomst. In een nog warmere wereld, met 4 graden opwarming (RCP8.5), weegt de opwarming zwaarder dan het afkoelende effect van een AMOC-verzwakking in Europa. “Uiteindelijk wint het opwarmingssignaal.” Het zeewater is in het hoge emissiescenario zo warm, dat het zee-ijs zich niet ver zuidwaarts kan uitbreiden. Dat dempt de koude extremen in vergelijking met scenario’s waar het zee-ijs wel de Europese kust bereikt.
Het zee-ijs reikt een stuk zuidelijker als de AMOC instort in een scenario van 2 graden opwarming. Bron: KNMI
Nuance
Het onderzoek maakt gebruik van slechts één klimaatmodel en kan niet strikt als de waarheid worden genomen. Studies met andere klimaatmodellen zullen waarschijnlijk met diverse scenario’s komen. Wat er uiteindelijk gebeurt, hangt af van hoe de twee toegepaste situaties met een tegengesteld effect zich ontwikkelen: door klimaatverandering veroorzaakte opwarming en door AMOC veroorzaakte afkoeling. De mogelijkheid dat dergelijke extreme verhaallijnen in de komende eeuwen kunnen uitkomen, is voor veel onderzoekers een reden om modellen te blijven verbeteren en gedetailleerd bij te houden wat er in de oceaan gebeurt.
