Het is waarschijnlijk te herleiden naar de door ons veroorzaakte klimaatverandering.

Tot die conclusie komen onderzoekers in het blad Nature Geoscience. Hun studie handelt over de Atlantic Meridional Overturning Circulation – kortweg AMOC. Dit is een systeem van oceaanstromingen waartoe ook de bekende Warme Golfstroom behoort. Deze stromingen voeren warm water vanaf de evenaar naar het noordelijke deel van de Atlantische Oceaan. Daar geeft het water die warmte af aan de atmosfeer en zorgt er zo voor dat West-Europa verwarmd wordt. Door de afgifte van die warmte, houd je koud water over. Dat zakt naar grotere diepte en reist vervolgens helemaal naar Antarctica, om via de Golf van Mexico weer in de tropen te belanden, waar het verhaal weer van voor af aan begint. Het systeem transporteert zo bijna 20 miljoen kubieke meter water per seconde en oefent flinke invloed uit op onder meer het West-Europese klimaat.

1000 jaar
Eerder toonden onderzoekers echter al aan dat het machtige systeem van oceaanstromingen in ieder geval de laatste decennia niet meer zo stabiel is. Zo zou het water dat de AMOC rondpompt sinds de jaren vijftig van de vorige eeuw zo’n 15 procent trager zijn gaan stromen. Onduidelijk was echter of die afzwakking nu heel opmerkelijk was of niet.

Het nieuwe onderzoek laat er geen twijfel over bestaan: de afzwakking is bijzonder. In de afgelopen 1000 jaar is de AMOC namelijk nog nooit zo zwak geweest als nu. De onderzoekers trekken die conclusie op basis van zogenoemde ‘proxy data’ (zie kader).

Proxy data
Wanneer directe metingen ontbreken, kunnen onderzoekers deze vervangen door zogenoemde proxy data. Zo waren er tienduizenden jaren geleden bijvoorbeeld nog geen weerstations die elk uur metingen verrichtten. Om toch een beeld te krijgen van de temperaturen of neerslag in vroeger tijden, kunnen onderzoekers gelukkig andere bronnen gebruiken. Bijvoorbeeld ijskernen of jaarringen van bomen. De ijskernen verraden niet alleen hoeveel sneeuw er in een bepaalde periode viel, maar herbergen vaak ook luchtbubbeltjes waaruit men zelfs de samenstelling van de atmosfeer kan afleiden. En de jaarringen vertellen niet alleen hoe oud een boom is, maar ook of deze van jaar tot jaar onder gunstige omstandigheden gegroeid is of niet. Zo zal een boom die gedijt bij warme temperaturen bredere jaarringen hebben in een jaar waarin het lekker warm is, maar juist smalle jaarringen in een koud jaar. Op een vergelijkbare manier kunnen bomen ook meer inzicht geven in hoeveel neerslag er lang geleden viel. Omdat er pas sinds 2004 voortdurend metingen worden uitgevoerd in de AMOC zijn er ook geen directe metingen die ons kunnen vertellen hoe de stromingen er 500 of 1000 jaar geleden uitzagen. Om een beeld te krijgen van de AMOC in vroeger tijden, bogen onderzoekers zich dan ook over alternatieve informatiebronnen, oftewel proxy data. Zo keken ze onder meer naar de korrelgrootte van diepzeesedimenten: hoe groter de afgezette zandkorrels, hoe sterker de stromingen zijn. Door meerdere sedimentlagen te bestuderen, kunnen onderzoekers dan ook meer zeggen over hoe krachtig de stromingen door de tijd heen geweest zijn. Daarnaast keken de onderzoekers ook naar andere proxy data, zoals de temperaturen in de Atlantische Oceaan.

Hoewel de hierboven genoemde proxy data los van elkaar niet zo’n betrouwbaar beeld kunnen geven van de AMOC in vroegere tijden kunnen ze dat samen wel, zo stellen de wetenschappers. “De onderzoeksresultaten suggereren dat de AMOC tot het eind van de negentiende eeuw vrij stabiel was,” vertelt onderzoeker Stefan Rahmstorf. “Tegen het einde van de kleine ijstijd, zo rond 1850, begonnen de oceaanstromingen te verzwakken en een tweede, veel drastischere verzwakking volgde halverwege de twintigste eeuw.”

Eerdere studies
De onderzoeksresultaten komen niet als een complete verrassing. Wetenschappers voorspellen namelijk al langer dat de AMOC door toedoen van klimaatverandering zal verzwakken. En in een speciaal rapport schreef het IPCC in 2019 al dat er aanwijzingen zijn dat de AMOC nu reeds zwakker is dan in de periode tussen 1850 en 1900. “Deze nieuwe studie levert daar meer bewijs voor en plaatst de afname in een bredere context,” aldus Rahmstorf. De bevindingen zijn bovendien in lijn met eerdere studies die eveneens aantoonden dat de huidige verzwakking van de oceaanstromingen ook historisch gezien vrij opmerkelijk is.

AMOC en klimaatverandering
Hoe kan de opwarming van de aarde resulteren in een zwakkere AMOC? Daarvoor moeten we nogmaals kijken naar hoe de AMOC werkt. Aan het oppervlak wordt warm water van de evenaar naar het noorden gebracht. Dat water koelt onderweg af. Bovendien verdampt er onderweg meer water dan dat zoet water wordt toegevoegd, waardoor de zoutconcentratie toeneemt. Hoe noordelijker je komt, hoe kouder en zouter het water dus is. Maar het water wordt door het zout en de afkoeling ook zwaarder. Hierdoor zakt het in het noorden naar beneden, waarna het weer naar de evenaar wordt gepompt. Daar warmt het weer op en begint het verhaal opnieuw. Door de opwarming van de aarde zien we echter grote veranderingen optreden in het Noordpoolgebied en dan met name op Groenland. De dikke ijskap die hier op het land rust, smelt en hierdoor komt een grote hoeveelheid (zoet!) smeltwater vrij. Dat zoete water mengt zich met het zoute water, dat hierdoor minder zout en dus ook minder zwaar wordt. Dit water zinkt minder gemakkelijk naar de diepte en daardoor verzwakt de AMOC.

Veel onderzoekers zijn er inmiddels van overtuigd dat de opwarming van de aarde aan het verzwakken van de AMOC ten grondslag ligt. De verzwakking is ook al in verband gebracht met een substantiële afkoeling van het noorden van de Atlantische Oceaan. Deze zogenoemde ‘cold blob’ werd al door klimaatmodellen voorspeld en zou het resultaat zijn van een verzwakte AMOC die minder warmte naar dit gebied stuwt.

Toekomst
Hoe de toekomst van de AMOC eruit ziet, is onduidelijk. Het hangt volgens Rahmstorf in ieder geval nauw samen met ons eigen handelen. “Als de opwarming doorzet zal de Warme Golfstroom verder verzwakken.” Klimaatmodellen voorspellen dat deze in dat scenario tegen het jaar 2100 tot wel 45 procent trager kan gaan stromen. Het brengt ons volgens de onderzoekers gevaarlijk dicht bij het punt waarop de AMOC instabiel wordt en mogelijk zelfs stilvalt. Dat doemscenario – dat ingrijpende gevolgen zou hebben voor grote delen van de wereld – is nu nog ver weg, zo benadrukken de onderzoekers. Maar als we niets doen, komt het wel steeds dichterbij.

Dat een verdere verzwakking van de AMOC grote gevolgen kan hebben, staat vast. Maar hoe die gevolgen er precies uitzien, is minder duidelijk. Sommige studies suggereren dat het voor ons continent zou resulteren in extremere winterstormen. Andere houden het weer op heftigere hittegolven of minder neerslag in de zomer. Vervolgonderzoek moet daar meer duidelijkheid over geven. Ook hopen onderzoekers in de toekomst helder te krijgen welke componenten van deze omvangrijke oceaanstromingen veranderd zijn en welke processen daaraan ten grondslag liggen. Hopelijk kan zo ook nauwkeuriger worden voorspeld wat de AMOC in de toekomst gaat doen.