Waarom het opwarmingstempo van de aarde de AMOC sneller laat kantelen

Wat is de AMOC ook alweer?

Voordat we dieper in de resultaten van het onderzoek duiken, is het goed om nog even op te frissen wat de AMOC ook alweer is. De AMOC, afkorting voor Atlantic Meridional Overturning Circulation, is een systeem van oceaanstromingen in de Atlantische Oceaan dat warm water vanaf de evenaar richting de noordpool transporteert. Dit is ook de oorzaak van het milde klimaat dat in West-Europa heerst.

De AMOC wordt uiteindelijk aangedreven door dichtheidsverschillen. Het warme zeewater is relatief licht en blijft dus aan het zeeoppervlak. Bij Europa koelt het water langzaam maar zeker af, waardoor het zwaarder wordt. Daarbij verdampt er ook nog eens zeewater, waardoor het zout achterblijft en het water extra zwaar wordt. Tussen IJsland en Groenland is het water zo zwaar geworden, dat het naar de bodem zinkt en terugstroomt richting de evenaar. Het zinken is dan ook de motor van de AMOC, en juist deze motor maakt de AMOC een klimaatkantelpunt (tipping point).

De AMOC: warm water wordt vanaf de evenaar richting de Noordpool getransporteerd, en uiteindelijk stroomt het afgekoelde water weer aan de bodem van de oceaan terug richting de evenaar (bron: NOAA).

Wat is een klimaatkantelpunt?

Een klimaatkantelpunt is het punt waarbij een onderdeel van het klimaatsysteem catastrofale veranderingen ondergaat bij een subtiele verandering in de achtergrond. Specifiek voor de AMOC houdt dit in dat er een grens bestaat in de opwarming van de aarde, waarbij die stabiel en krachtig blijft zolang die grens niet overschreden wordt. Wanneer deze grens overschreden wordt, wellicht met maar een paar tienden aan opwarming, kan de AMOC zodanig verzwakken dat het West-Europese klimaat onomkeerbaar verandert.

Je zou het je kunnen voorstellen met een balletje in een dal. Als het balletje kleine tikjes krijgt, dan komt die in beweging. Zolang deze tikjes klein genoeg blijven, zal het balletje echter in zijn oorspronkelijke dal blijven. Maar de vorm van het dal kan veranderen, waardoor die minder diep wordt en het balletje makkelijker naar een top wordt geduwd. Op zo’n top kan het balletje nog steeds blijven liggen, maar een klein tikje kan ervoor zorgen dat het balletje in een ander dal wordt geduwd. Je moet er dan enorm veel energie in steken om het balletje weer terug te krijgen in zijn oorspronkelijke dal.

Een voorbeeld van een balletje in een vallei. In het blauw zie je de oorspronkelijke staat. Langzaam maar zeker verandert de vorm van de vallei (aangegeven in het paars), totdat het balletje over de rand rolt en in een andere vallei terechtkomt. Het bevindt zich dan in een nieuw evenwicht (bron: global-tipping-points.org). Kijk hier naar een filmpje die de werking van een klimaatkantelpunt verder visualiseert.

Zo werkt het ook met de AMOC. In het bovenstaande voorbeeld staat het balletje voor de toestand van de AMOC en de vorm van de vallei voor de klimaatomstandigheden, zoals de opwarming van de aarde. De veranderingen in de klimaatomstandigheden worden bij de AMOC vooral bepaald door de opwarmende wateren in het Noordpoolgebied en de snelle smelt van de Groenlandse ijskap, allebei processen die ervoor zorgen dat het water alsmaar lichter wordt en minder makkelijk zinkt.

Geen vaste drempel voor de AMOC?

Er bestaat dus een grens tot waar de AMOC stabiel blijft. Voorheen dacht men steeds dat deze grens bestaat uit een vaste mate van opwarming, zoals de 4 ℃ waar de wetenschap aan vast hield. Maar nu blijkt dat deze grens geen vaste mate van opwarming is, maar juist de snelheid waarmee de aarde opwarmt. Bij een trage opwarming van de aarde (vijf keer trager dan de huidige opwarming) blijkt dat de AMOC zijn huidige stabiliteit behoudt, zelfs bij een opwarming ver boven de 4 ℃. Maar bij een opwarmingstempo vergelijkbaar met de huidige snelheid lijkt de AMOC al in te kunnen storten bij een opwarming van 2 ℃. 

Het sleutelwoord dat hier een verklaring voor geeft is uiteindelijk: tijd. Bij een langzame opwarming heeft de gehele oceaan de tijd om zich aan te passen aan de veranderende omstandigheden. Hoe sneller de opwarming echter gaat, hoe moeilijker de oceaan zich kan aanpassen aan de nieuwe omstandigheden. Op een gegeven moment gaat het zelfs zo snel, dat de oceaan zich niet meer kan aanpassen. Een gevolg is dan het instorten van de AMOC.

De kritieke opwarmingssnelheid zit rond 0.3 ℃ per tien jaar, een snelheid waar we angstvallig dichtbij zitten. Het is dan ook enorm van belang dat de opwarming wordt afgeremd. Zoals dit onderzoek laat zien: iedere tiende graad waarmee we de opwarming vertragen, levert waardevolle tijd op om de essentiële oceaanmotor draaiende te houden.