Page content

Als de Atlantische warmtepomp stokt: komt er een ijstijd aan?

Een warme zeestroom die in elkaar stort, met als gevolg een nieuwe ijstijd. Het idee spreekt tot de verbeelding. Maar of het kan? Kan Nederland afkoelen door opwarming van de aarde? Ja. Sterker nog, waarschijnlijk zou het niet de eerste keer zijn. Het is mogelijk als de warmtepomp van de Atlantische Oceaan vertraagt of zelfs stilvalt, een veelbesproken scenario dat vooral bekend werd dankzij de film The Day After Tomorrow. Het mag duidelijk zijn dat die film, waarin binnen een aantal dagen een ijstijd invalt, pure fictie is. Maar toch: moeten we extra truien aanschaffen of op termijn beducht zijn voor een nieuwe ijstijd?

Lopende band van zeewater

Wie dat wil begrijpen, moet weten hoe de Atlantische Oceaan de temperatuur in West-Europa beïnvloedt. Aan de oppervlakte van de Atlantische Oceaan stroomt warm water van de evenaar naar het noorden. Dit water koelt onderweg af. Daarnaast verdampt meer water dan dat zoet water wordt toegevoegd, waardoor het water richting het noorden steeds zouter wordt. Hoe zouter en kouder het water, hoe hoger de dichtheid ervan. Om die reden zinkt het in het hoge noorden naar de diepte, waarna het terug naar het zuiden vloeit. Doordat dit systeem wordt aangedreven door temperaturen en zout, heet het ‘thermohaliene circulatie’, waarbij thermo refereert aan temperatuur en halien aan zout. Hierdoor ontstaat een lopende band van zeewater die warmte naar het noorden transporteert en ons klimaat verwarmt. Die lopende band heet de ‘Atlantic Meridional Overturning Circulation’, afgekort AMOC.

Smeltende ijskappen

Om deze lopende band aan de gang te houden, is het belangrijk dat de dichtheid van water in het noorden hoog genoeg is om naar de bodem te zakken. Maar als de oceaan minder afkoelt door een warmere atmosfeer, neemt de dichtheid van het water af. Als daarnaast de ijskappen rond de Noordpool afsmelten en de hoeveelheid regen door klimaatverandering toeneemt, wordt de noordelijke oceaan zoeter. Zoet water heeft een lagere dichtheid dan zout water, waardoor het water nog langzamer zinkt. Door dit alles vertraagt de lopende band en vermindert het warmtetransport naar het noorden.

Klimaatmodellen

Een mooi verhaal, maar gaat dit ook gebeuren? Vermoedelijk wel. Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), de VN-organisatie die onze wetenschappelijke klimaatkennis evalueert, noemt het ‘erg waarschijnlijk’ dat de AMOC deze eeuw verzwakt. Daarbij baseert het IPCC zich vooral op computermodellen. Er zitten verschillen in hun exacte voorspellingen, maar over algemeen tonen deze modellen een duidelijke vertraging van de oceaanstroming. Prof. Dr. Sybren Drijfhout, fysisch oceanograaf aan de Universiteit Utrecht, werkt aan computermodellen van oceaan en klimaat. Hij vertelt ons over de krachten en zwaktes ervan. “Bij de laatste IPCC-modellen tonen alle modellen een verzwakking van de AMOC. Dat is tamelijk robuust, we zijn 95 tot 99 procent zeker. Bovendien komt het overeen met ons fundamentele begrip van natuurkunde.”

EN DE GOLFSTROOM DAN?

Veel mensen noemen de ons verwarmende zeestroming die stil kan vallen de ‘Golfstroom’. Dat is niet helemaal correct. De Golfstroom begint in de Golf van Mexico en stroomt langs de oostkust van Noord-Amerika. Hij is weliswaar onderdeel van de thermohaliene circulatie, maar wordt daarnaast aangedreven door winden en de draaiing van de aarde. Hierdoor zal hij niet stilvallen. Het grootschalige Atlantische circulatiesysteem waarvan de Golfstroom een onderdeel is, heet de Atlantic Meridional Overturning Circulation, kortweg AMOC. Hierover gaat dit artikel. De Noord-Atlantische drift is het noordelijke onderdeel van de AMOC dat daadwerkelijk warmte naar Europa transporteert.

Het theoretische ‘tipping point’

Vertragen is één ding, maar kan deze oceaanstroom ook abrupt stilvallen, zoals in The Day After Tomorrow op overdreven wijze gebeurt? Het is in elk geval mogelijk. In theorie zijn er twee ‘modussen’ waarin de AMOC zich kan bevinden: een modus met een snelle stroming en een modus met een zeer trage stroming. Op dit moment bevindt de AMOC zich in de snelle modus. Als de temperatuur en de hoeveelheid neerslag op de polen hoog genoeg worden, is deze modus niet meer stabiel en schiet de AMOC abrupt van de ene in de andere modus. We overschrijden dan een ‘tipping point’. De cruciale vraag is of we dit tipping point door klimaatverandering gaan bereiken.

Hebben de modellen een afwijking?

In het verleden vond zo’n stop vaker plaats, denken wetenschappers. Bijvoorbeeld tijdens het invallen van de koude Jonge Dryas in West-Europa, zo’n 13.000 jaar geleden. Desondanks noemt de IPCC het ‘erg onwaarschijnlijk’ dat de AMOC deze eeuw abrupt stilvalt. Dat baseert de organisatie wederom op de huidige klimaat- en oceaanmodellen. Maar daar heeft Drijfhout wel een kanttekening bij. “Men denkt dat het in deze eeuw niet waarschijnlijk is. Maar, en hier is discussie over, dat is gebaseerd op klimaatmodellen. En die hebben een afwijking. We weten dat de AMOC in de modellen stabieler is dan in werkelijkheid.”

De zoutbalans

Een belangrijke factor voor die afwijking is het zouttransport, vertelt Drijfhout. Als het oppervlaktewater dat naar het noorden stroomt zouter is dan het diepere water dat naar het zuiden stroomt, importeert de AMOC zout naar het noorden. Hij brengt immers meer zout naar het noorden dan hij er weghaalt. In de omgekeerde situatie exporteert de stroming juist zout. Het is van belang om te weten welke van deze situaties de juiste is. “Stel, het systeem raakt verstoord door extra smeltwater. Dan verzwakt de stroming. Als die stroming zout importeert, vertraagt deze import ook en wordt het water nog minder zout. Hierdoor verzwakt de stroming nog verder: een positieve terugkoppeling. Maar als de stroming zout exporteert, is het andersom. Dan is de AMOC juist stabieler.” Uit waarnemingen blijkt dat de stroming netto zout naar het noorden transporteert, maar veel modellen tonen het omgekeerde. Het gevolg is dat modellen een stabielere AMOC aangeven dan in werkelijkheid het geval is. Het lijkt erop dat modellen de balans tussen zouter water uit de Indische Oceaan en zoeter Antarctisch water niet goed weergeven. Dat komt weer doordat modellen de enorme resolutie missen die nodig is om alle processen tot in detail weer te geven.

Lees verder op scientias.nl. Leestijd 6 minuten.

Trefwoorden: golfstroom, AMOC, zoutbalans, klimaatmodellen, opwarming Aarde, ijstijd

Comment Section

0 reacties op “Als de Atlantische warmtepomp stokt: komt er een ijstijd aan?

Plaats een reactie


*