De koralen die bij Cocos Keeling ten zuidwesten van Indonesië groeien, bevatten belangrijke puzzelstukjes om mondiale klimaatverandering te begrijpen. Deze eilandengroep is een interessante plek om de opwarmingssnelheid van het klimaat met daarin de onderbrekingen te onderzoeken. Langs deze plek stroomt namelijk een grote hoeveelheid tropisch water dat van de Stille Oceaan de Indische Oceaan inkomt. Daarmee is het één van de plekken die een belangrijke rol speelt in het moduleren van de mondiale opwarming.

"De stroming van de Stille naar de Indische Oceaan in de Indonesische Archipel is een knelpunt in de globale oceaanstroming", zegt Erik van Sebille, oceanograaf aan de Universiteit Utrecht. "De modelsimulaties die we hebben gedaan om de gegevens van de koralen te begrijpen laten duidelijk zien dat dit gebied een cruciale rol speelt in het mondiale klimaat."

In een uitzending van 25 april 2010 was te zien hoe wetenschappers van het NIOZ in het VPRO programma “Beagle: In het kielzog van Darwin” op het Australische eiland Cocos Keeling een koraal bemonsteren om meer te weten te komen over het klimaat in dit gebied sinds dat Darwin het bezocht.

Koraalonderzoek
De eilandjes werden in 1836 bezocht door bioloog Charles Darwin op zijn wereldberoemde reis met de HMS Beagle. Bij Cocos Keeling bedacht hij onder andere de theorie over de ontstaanswijze van ringvormige koraaleilanden, ook wel atollen genoemd. Koralen bouwen jaarlijks enkele millimeters tot centimeters aan kalk op dat kan dienen als klimaatarchief. De chemische samenstelling van het koraal varieert en is afhankelijk van de temperatuur en zoutgehalte van het zeewater. De koralen nabij Cocos Keeling worden sterk beïnvloed door het zoutgehalte van het zeewater dat van de Stille Oceaan naar de Indische Oceaan stroomt. Door een reconstructie te maken van de weerslag van de zoutheid van het water op het koraal konden de NIOZ onderzoekers de variatie in deze stroming over de laatste twee eeuwen reconstrueren.

Het ideale model van het darwin koraal; golfbal-vormige koralen.

Water water uit Indonesische archipel bepaalt opwarming
De reconstructie van de stroming uit de Stille oceaan naar de Indische Oceaan laat zien dat de variatie in klimaatopwarming vaak gelinkt is aan de doorstroom van water via de Indonesische archipel. Ten tijde van snellere opwarming is deze stroom vaak minder sterk, waardoor warm water in de Stille Oceaan blijft, de grootste oceaan ter wereld. Tijdens langzamere opwarming is deze stroming vaak sterker en hierdoor wordt warm water van de Stille Oceaan getransporteerd naar de (diepere) Indische Oceaan en verder. De doorstroom van warm water via de Indonesische archipel is dus bepalend voor hoe de warmte vanuit de oceaan aan de atmosfeer wordt doorgegeven. De sterkte van deze stroming wordt grotendeels bepaald door natuurlijke klimaatvariaties in dit gebied, zoals El Niño, die daarom kunnen worden gezien als veroorzaker van deze opwarmingsschommelingen. "Dit verklaart de vertragingen en versnellingen van gemeten klimaatopwarming ten opzichte van prognoses op basis van klimaatmodellen", vertelt NIOZ onderzoeker Rick Hennekam. "Ze zijn waarschijnlijk een gevolg van natuurlijke klimaatvariaties die de verspreiding van warmte in de oceanen beïnvloeden."

Van onderzoek tot klimaatbeleid
De snelheid van het opwarmingsproces is een interessante en belangrijke onderzoeksvraag voor klimaatonderzoekers. Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) – de organisatie van de Verenigde Naties die klimaatverandering en de gevolgen daarvan evalueert – is grotendeels afhankelijk van klimaatmodellen om prognoses te maken voor verschillende toekomstscenario's van broeikasgasuitstoot. Echter, vergelijkingen tussen resultaten van deze klimaatmodellen en de gemeten oppervlaktetemperaturen laten soms afwijkingen zien die zijn gerelateerd aan natuurlijke klimaatvariatie. Klimaatsceptici halen deze schommelingen vaak onterecht aan als bewijs dat er geen klimaatopwarming plaatsvindt. Voor de wetenschap ligt daarom een belangrijke taak weggelegd om de processen die dit soort afwijkingen veroorzaken beter te begrijpen zodat beleidsmakers daarop beleid kunnen toepassen.

Het onderzoek toont volgens NIOZ-onderzoeker Gert-Jan Reichart aan dat verschillen tussen klimaatmodellen en waarnemingen van mondiale temperatuur verklaart kunnen worden door natuurlijk processen. "Beweren dat klimaatverandering niet voorkomt omdat de opwarming gedurende een aantal jaar minder hard gaat dan voorspeld is dus pertinent onjuist."

Hennekam, R., Zinke, J., van Sebille, E., ten Have, M., Brummer, G.J.A., Reichart, G.J., Cocos (Keeling) Corals Reveal 200 years of Multidecadal Modulation of Southeast Indian Ocean Hydrology by Indonesian Throughflow. https://doi.org/10.1002/2017PA003181