De belangrijkste Atlantische stroming die Noord-Europa warm houdt, kan nieuwe veranderingen en keerpunten teweegbrengen

Noord-Europa is relatief warm vanwege de ligging op het aardoppervlak. Hoewel Londen bijvoorbeeld ten noorden van de meeste grote Canadese steden ligt, is het warmer dan alle steden (zelfs Vancouver in British Columbia). Maar deze warmte kan aan het begin van deze eeuw verdwijnen als gevolg van de opwarming van de aarde.

De reden hiervoor is dat een grote oceaanstroom, de Zuid-Atlantische Oceaanstroom (AMOC), die zich uitstrekt van de Golf van Mexico tot Spitsbergen in Noorwegen, mogelijk stopt met stromen. Tegenwoordig transporteert het enorme hoeveelheden warm water naar de Noord-Atlantische Oceaan, waar het afkoelt, zinkt en scherp van richting verandert, weg van de oostkust van Groenland en vervolgens over de centrale Atlantische Oceaan (en onder de Zuidoost-Atlantische Stroom) naar de Zuid-Atlantische Oceaan. De warmte die daarbij vrijkomt, houdt Noord-Europese havens ijsvrij.

Door de opwarming van de aarde vermengt het zoute water in de noordoostelijke Atlantische Oceaan zich met koud zoet water uit het smeltende Noordpoolgebied, en met de toegenomen neerslag die kenmerkend is voor de opwarming van de aarde. Dit zoete water vermindert de dichtheid en het zoutgehalte van de stroming, en vermindert zo de afkoeling van de stroming en de achteruitgang ervan in de Noord-Atlantische Oceaan, en dus nemen de stromen naar het zuiden af.

In 1995, klimaatmodelleurs wordt verwacht dat het AMOC tegen 2200 zal stoppen. Waarnemingen zijn beschikbaar sinds 2004, en in feite zijn delen van het AMOC Het lijkt te vertragen.

Maar tot nu toe zijn klimaatmodellen er niet in geslaagd de circulatie in de Atlantische Oceaan, inclusief de stromingen, draaikolken en vele inputs, van dichtbij te bekijken.

Met behulp van een klimaatmodel dat een gedetailleerder beeld geeft van de Atlantische poolcirculatie hebben wetenschappers nu een beter beeld van de toekomst ervan, waarbij ze details ontdekken die eerdere modellen over het hoofd hadden gezien. In dit nieuwe, nauwkeurigere model stort de Atlantische poolcirculatie in sommige regio’s plotseling in en neemt in andere onverwacht toe. De resultaten zijn: gepubliceerd In het tijdschrift Materiële beoordelingsbrieven.

“Ons modelleringsonderzoek met hoge resolutie onthult een verrassende verschuiving: de Atlantische Oceaan Overturning Circulation (AMOC) in de subarctische Atlantische regio kan sterker worden als gevolg van de opwarming”, “wat de wijdverbreide overtuiging uitdaagt dat dit biostroomsysteem uniform verzwakt.”

Grote mondiale klimaatmodellen die worden gebruikt in projecties van klimaatverandering verdelen het land en de oceaan in gebieden van 100 km bij 100 km, om tegemoet te komen aan de tijd en de beschikbaarheid van computers. Als modellen met een “lage resolutie” kunnen ze kleinere fysieke kenmerken missen, b.v Wervelingen En Wervelingen In de oceaan.

Lohmann en zijn collega’s gebruikten een recent ontwikkeld klimaatmodel met hoge resolutie genaamd Gemeenschapsaardsysteemmodel Waardoor eerdere rastergroottes werden teruggebracht van 1 graad breedte- en lengtegraad aan elke kant tot 0,1 graad, of ongeveer 17 kilometer.

Ze gingen ervan uit dat het kooldioxidegehalte in de atmosfeer in hoog tempo zou stijgen – wat het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering bevestigde. RCP-scenario 8.5Het kooldioxidegehalte is in de loop van de eeuw snel gestegen tot een niveau van ongeveer 1.250 delen per miljoen in 2100.

Zowel de hogeresolutie- als de lageresolutiemodellen lieten een algehele vertraging van de AMOC zien, met ongeveer 8 miljoen kubieke meter water per seconde tussen 2000 en 2100, met een scherpe daling rond 2020. (Ter vergelijking: de totale stroomsnelheid van de AMOC wordt geschat op ongeveer 15 tot 20 miljoen kubieke meter water per seconde, waarbij ongeveer 1,3 miljoen miljard joule aan energie per seconde wordt overgedragen. Maar op kleinere, meer regionale schaal stortten delen van het AMOC plotseling in, en in andere delen werden ze in de loop van de tijd sterker.

“Geavanceerde klimaatmodellen laten nu zien dat onder extreme broeikasgasemissies (RCP 8.5) de Atlantische circulatie in sommige regio’s een scherpe daling kan zien, terwijl deze paradoxaal genoeg toeneemt in het Noordpoolgebied,” zei Lohmann. “Deze onverwachte regionale versterking vindt plaats ondanks een trend.” Dit jaar gaat over een verzwakking van de activiteit van de circulatie in de Atlantische Oceaan.”

Naast regionale variaties en oceaanstromingen liet het hogeresolutiemodel keerpunten zien die niet bekend waren uit onderzoeken met lagere resolutie.

Een omslagpunt is wanneer een systeem plotseling van de ene toestand naar de andere verandert – de drempel waarbij een extra kleine verandering ervoor zorgt dat het systeem plotseling naar een nieuwe toestand overgaat. Je kunt bijvoorbeeld eten en eten terwijl je een broek draagt, maar op een gegeven moment scheurt de onderkant van je broek plotseling en blijft deze voor altijd in een andere staat. Dit is een keerpunt voor de broek.

Subsystemen van Het klimaatsysteem kent keerpuntenEr zijn bijvoorbeeld onderzoeken gedaan naar het verleden van de Groenlandse ijskap geschat De aarde zal getuige zijn van een keerpunt wanneer de temperatuur op aarde met ongeveer 2,5 graden Celsius boven het pre-industriële niveau stijgt. Wanneer de aarde een omslagpunt bereikt, kan het smelten van de hele ijskap onvermijdelijk worden.

De wetenschappers ontdekten dat delen van de Atlantische geofysische cyclus op kleinere schaal keerpunten bevatten die niet voorkomen in eerdere modellen van de algemene Atlantische geofysische cyclus.

“De resultaten benadrukken de dringende noodzaak om de regionale dynamiek op te nemen in de projecties van de Atlantische mariene circulatie, aangezien deze lokale verschuivingen diepgaande gevolgen kunnen hebben voor het klimaat en de mariene ecosystemen”, aldus Lohmann.

“Nu we geconfronteerd worden met een onzekere klimaattoekomst, onderstrepen deze inzichten het cruciale belang van het ontwikkelen van klimaatmodellen om te anticiperen op en te reageren op dramatische veranderingen in de systemen van onze planeet.” Bovendien, zei hij, kan de feedback tussen de macro-Atlantische circulatie en de kleinschalige Atlantische circulatie ‘in de toekomst veranderen’.

© 2024 Web van Wetenschap