Deel III van de NIOZ 150-colloquiumreeks: De circulatie in de Atlantische Oceaan, een gevaarlijk omslagpunt voor het Europese klimaat?

Oceaanstromingen in de Noord-Atlantische Oceaan met weergave van temperatuur van het zeeoppervlak: oranje en geel zijn warmere temperaturen, blauw en groen koeler. (NASA Goddard Space Flight Center)
In het kader van de speciale lezingenreeks ter ere van het 150-jarig jubileum van het NIOZ was prof. Stefan Rahmstorf te gast als hoofdspreker voor een discussie over een van de belangrijkste en meest onzekere factoren van ons veranderende klimaat: de Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC).
Prof. Rahmstorf is hoogleraar Oceaanfysica aan de Universiteit van Potsdam en senior wetenschapper bij het Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) in Duitsland. Zijn onderzoek richt zich op oceaancirculatie, zeespiegelstijging en abrupte klimaatveranderingen, met bijzondere aandacht voor kantelpunten in de sytemen op Aarde.
De oceaan in ons klimaatsysteem
Prof. Rahmstorf begon zijn presentatie met een toelichting op de fundamentele rol van de oceaancirculatie in het mondiale klimaatsysteem. De afgelopen decennia heeft een groot deel van zijn onderzoek zich gericht op de AMOC en de manier waarop dit belangrijke systeem van stromingen in de Atlantische Oceaan reageert op klimaatverandering. De AMOC transporteert enorme hoeveelheden warmte noordwaarts door de Atlantische Oceaan en is daarom een belangrijke regulator van het klimaat, met name in Europa.
Een centrale vraag van de lezing was: hoe beïnvloedt de klimaatverandering de AMOC? Prof. Rahmstorf presenteerde bewijsmateriaal uit waarnemingen, klimaatmodellen en talrijke wetenschappelijke studies waaruit blijkt dat de AMOC nu al aan kracht verliest. Hij besprak de kenmerkende „vingerafdruk” die gepaard gaat met een vertraging en presenteerde onderzoek waaruit blijkt dat de circulatie de afgelopen drie decennia met ongeveer 15% is afgenomen.
Wat zou een ineenstorting van de AMOC betekenen?
De gevolgen van een aanzienlijke verzwakking of ineenstorting van de AMOC zouden zich tot ver buiten de Atlantische Oceaan zelf uitstrekken. Voor Europa zouden de effecten onder meer aanzienlijke veranderingen in temperaturen en weerpatronen kunnen inhouden, met bijzonder ernstige gevolgen voor Noord-Europa, waaronder Scandinavië en Nederland. Prof. Rahmstorf benadrukte ook dat enkele van de grootste mondiale gevolgen zich elders zouden kunnen voordoen. Een ingrijpende verschuiving in tropische neerslagpatronen zou bijvoorbeeld verstrekkende gevolgen kunnen hebben voor samenlevingen en ecosystemen ver buiten Europa.
Een verzwakkende AMOC is een punt van zorg, maar de mogelijkheid dat een omslagpunt wordt overschreden, maakt de situatie aanzienlijk ernstiger. Een blik verder terug in het verleden kan belangrijke aanwijzingen opleveren over hoe dergelijke abrupte veranderingen eruit zouden kunnen zien. Prof. Rahmstorf ging verder in op de Heinrich-gebeurtenissen, periodes in de klimaatgeschiedenis van de aarde die gepaard gingen met grote hoeveelheden ijs die in de Noord-Atlantische Oceaan terechtkwamen en aanzienlijke veranderingen in de oceaancirculatie, als voorbeelden van hoe ingrijpend het Atlantische circulatiesysteem in het verleden is veranderd.

Een meetinstrument dat vanaf een onderzoeksschip wordt neergelaten om onderzoeksgegevens te verzamelen (foto: Femke de Jong - NIOZ)
Hoe meten we de AMOC?
Na de presentatie van prof. Rahmstorf breidde NIOZ-oceanograaf en AMOC-specialist dr. Femke de Jong het gesprek uit van klimaatprognoses naar waarnemingen, met een presentatie over hoe wetenschappers de AMOC meten. Hoewel er brede overeenstemming bestaat dat de AMOC naar verwachting zal afnemen naarmate het klimaat verandert, is het een uitdaging om precies vast te stellen in hoeverre deze verandert.
Femke de Jong legde uit hoe wetenschappers verschillende technologieën combineren om inzicht te krijgen in wat er onder het oceaanoppervlak gebeurt. Stromingsmeters kunnen de snelheid en richting van oceaanstromingen meten op strategisch gekozen locaties, terwijl satellieten, autonome drijvers, gliders en verankeringssystemen aanvullende waarnemingen leveren in uitgestrekte en vaak moeilijk toegankelijke delen van de oceaan.
Geen enkele meting op zich kan een volledig beeld geven. Om inzicht te krijgen in langetermijnveranderingen in de AMOC is het juist nodig om waarnemingen van verschillende instrumenten, locaties en tijdsperioden te combineren. Femke bracht de discussie terug naar een fundamentele vraag: hoe meten we de AMOC eigenlijk?
De urgentie en het belang van voortdurende monitoring van de AMOC
Het meten van zo’n groot en dynamisch oceaancirculatiesysteem is allesbehalve eenvoudig. De AMOC varieert aanzienlijk in de loop van de tijd, waardoor het moeilijk is om langetermijntrends te onderscheiden van natuurlijke variabiliteit. Wetenschappers vertrouwen daarom op een combinatie van verschillende observatiemethoden, waaronder stromingsmeters, satellieten, autonome oceaanboeien, gliders en verankeringssystemen.
Femke benadrukte dat dit een bijzonder belangrijk moment is om de AMOC te blijven monitoren. Het voortzetten van deze waarnemingen over lange perioden vereist aanhoudende investeringen en, cruciaal, internationale samenwerking. Door metingen uit verschillende landen, onderzoeksinstituten en technologieën samen te brengen, kunnen wetenschappers een vollediger beeld krijgen van hoe de Atlantische circulatie verandert en wat dit zou kunnen betekenen voor ons toekomstige klimaat.
Op 17 september: Colloquium deel IV, met dr. Michelle L. Taylor
Dit colloquium was het derde in een reeks van vijf ter ere van het 150-jarig bestaan van het NIOZ. Met deze lezingen willen we de dialoog tussen verschillende disciplines stimuleren, mensen en ideeën met elkaar in contact brengen en de internationale wetenschappelijke gemeenschap rondom het NIOZ versterken.
De reeks brengt vooraanstaande wetenschappers naar het NIOZ om enkele van de belangrijkste vraagstukken te verkennen waarmee de oceaanwetenschap vandaag de dag wordt geconfronteerd – van het herstel van mariene ecosystemen tot het begrijpen van de veranderende oceaancirculatie en de gevolgen daarvan voor ons klimaat.
Het volgende NIOZ 150-colloquium vindt plaats op 17 september. Onze gast is dr. Michelle Taylor, marien geneticus, wetenschappelijk hoofd bij Ocean Census en hoofddocent aan de Universiteit van Essex. Het thema van deze dag is ‘Versnelling van de ontdekking van mariene biodiversiteit: van exploratie tot behoud’.
