Een warmer klimaat lokt ijselijke verhalen uit

De bewoners van noordwest-Europa kunnen de Warme Golfstroom dankbaar zijn. Hij maakt het in hun streken vijf tot zeven graden Celsius warmer dan bijvoorbeeld in Canada op dezelfde breedte....

BROER SCHOLTENS

Onder oceanografen is er discussie of het broeikaseffect - het warmer worden van de aarde door onder meer de uitstoot van kooldioxydegas - die lopende band zal afremmen, of zelfs doen stoppen, met verstrekkende gevolgen voor het weer hier. In onze streken zal het dan flink kouder worden, is de angstgedachte. Een afspiegeling van die discussie was de afgelopen maanden onder meer terug te vinden in de wetenschappelijke tijdschriften Nature en Science.

De lopende band beslaat de hele globe. In de tropen levert de zon de meeste warmte. Atmosfeer en oceaanwater regelen de herverdeling van die warmte over de rest van de wereld, ieder ongeveer voor de helft, stelt dr A. Kattenberg van het KNMI. 'De oceaancirculatie is daarmee van groot belang voor het klimaat hier.'

Warm water in de bovenste laag van de tropische oceaan stroomt in de richting van een van de polen. Daar koelt het af, waardoor de dichtheid toeneemt. De temperatuur van het oppervlaktewater in noordelijke streken is twee graden Celsius onder nul, waardoor een deel van de poolzeeën bijna permanent met ijs is bedekt. Door ijsvorming neemt het zoutgehalte van de bovenste waterlaag toe, en daarmee nog eens extra de dichtheid van dat water.

'Zwaar', afgekoeld water zal in de noordelijke deel van de Atlantische Oceaan boven IJsland - en spiegelgewijs in de buurt van Antarctica - op talloze plaatsen naar beneden zakken, en op honderden tot duizenden meters diepte in de richting van de evenaar stromen, voor een volgende opwarmronde. Het wegzakkende water wordt aangevuld met warm water uit de tropen en de subtropen.

De Warme Golfstroom is onderdeel van die wereldomspannende transportband. In de Atlantische Oceaan loopt de warme stroom langs de Europese kust naar het noorden. De weg terug op grote diepte loopt in grote lijnen langs Groenland en de Noordamerikaanse kust. De rondlooptijd van de band, het nettoresultaat van talloze ingewikkelde circulatiepatronen, is volgens Kattenberg duizend jaar.

In de Grote of Stille Oceaan draait een enigszins gelijksoortige lopende band zijn rondjes. Ook daar transporteert hij warmte. Beide banden hebben contact met elkaar, blijkt uit talloze metingen met oceanografische schepen. Dat onderzoek is met name de laatste tien jaar sterk geïntensiveerd.

De transportbanden worden aangedreven door zonnewarmte. Oceanografen hanteren vaak de vergelijking met de auto. Zonnewarmte is daarin het gaspedaal.

Anderzijds geeft opwarming van de aarde meer neerslag op hogere breedte en doet ze in de buurt van de tropen meer water verdampen. In het noorden wordt het water daardoor minder dicht en zal het minder diep zakken. Rond de evenaar, waar de dichtheid groter wordt, zal minder water uit de diepte omhoog komen. In de vergelijking met de auto functioneert een extra broeikaseffect, opwarming dus, als een rem op de Golfstroom.

Uit modelberekeningen blijkt dat als rond de polen een flinke plas water beschikbaar komt - smeltend ijs en meer neerslag - de circulatie in de Atlantische Oceaan in een kort tijdsbestek is af te remmen. 'Eenvoudige modelstudies geven aan dat bij een verdubbeling van de kooldioxydeconcentratie in de atmosfeer (ten opzichte van het voor-industriële tijdperk) de hoeveelheid warmte die de transportband rondpompt, met 30 procent zal afnemen', stelt Kattenberg.

Uit onderzoek aan boorkernen uit de ijskap op Groenland, waarin de geschiedenis van het klimaat vrij nauwkeurig ligt vastgelegd, blijkt dat dergelijke snelle klimaatwisselingen zich inderdaad in het verleden hebben voorgedaan.

De laatste ijstijd dateert van 18 duizend tot 120 duizend jaar geleden. Aan het eind ervan was er een periode van achthonderd jaar waarin de temperatuur in het Noordatlantische gebied vijf tot tien graden Celsius daalde, stelt Kattenberg.

De transportband is dus stil te zetten, concludeert een groep oceanografen uit dat gegeven. Een begin daarvan zou er zelfs al zijn. Oceanografen voelen zich daarbij gesteund door waarnemingen de afgelopen drie jaar over de afwezigheid van het zogeheten Odden-fenomeen, het jaarlijks openbreken van het zeeijs op één plaats voor de kust van Groenland. Dit zou een aanwijzing zijn dat het wegzakken van koud water naar grote diepte wordt vertraagd.

Er zijn oceanografen die stellen dat dit erop wijst dat de transportband al wat langzamer draait. Kattenberg gelooft daar niet zo in. 'De meetgegevens in de oceanen gaan niet langer terug dan twintig tot dertig jaar, zodat een goed beeld ontbreekt. We weten niet of dit al dan niet afwijkt van het natuurlijke, grillige gedrag van het weer.'

Berekeningen met wiskundige modellen van watercirculatie, die al dan niet worden gekoppeld aan atmosfeermodellen, geven aan dat een afremming van de wereldwijde transportband is te realiseren. Althans in de computer, bij de keuze van de juiste randvoorwaarden.

Maar die modellen zijn nog uiterst primitief en ook over de oceaancirculatie is nog niet alles bekend. 'Die is in grote lijnen nu enkele tientallen jaren bekend. Maar uit onderzoek de afgelopen jaren blijkt dat de werkelijkheid, zoals altijd, veel ingewikkelder is', stelt Kattenberg.

Zo is recent ontdekt dat in het noordelijk deel van de Atlantische Oceaan koud water via een klein transportbandje in de Noordelijke IJszee wordt aangevoerd uit de Beringzee. 'Misschien zijn dergelijke kleine transportbandjes belangrijk voor een eventueel afremmen van de grote, wereldwijde transportband', stelt zijn KNMI-oceanograaf dr S. Drijfhout.

Hij bouwt modellen, in samenwerking met onder meer enkele Duitse instituten, in de hoop daarmee meer inzicht te krijgen in hoe gevoelig de snelheid van de watercirculatie in de oceaan is voor bijvoorbeeld wat meer neerslag, of wat meer ijsvorming, ofwel: het effect van kleine verstoringen.

Onderzoek aan dergelijke modellen - waarbij zowel naar oceaan als naar atmosfeer wordt gekeken - moet duidelijk maken of veranderingen in de atmosfeer direct van invloed zijn op veranderingen in de oceaancirculatie, of dat deze zich tamelijk autonoom gedraagt. Wie is de meester, en wie de slaaf?

'Over anderhalf jaar weten we of die oceaancirculatie zich slaafs gedraagt, of juist een eigen wil heeft', stelt Drijfhout optimistisch.

De laatste tien jaar is uit de grillige meetdata te destilleren dat de gemiddelde temperatuur op aarde met een halve graad Celsius is toegenomen. Maar nog steeds is niet voor honderd procent duidelijk of die stijging is toe te schrijven aan wat weerkundigen de variabiliteit van het klimaat noemen - het onvoorspelbare, grillige karakter - of dat het broeikaseffect er verantwoordelijk voor is.

De resultaten van het wetenschappelijk onderzoek neigen naar het broeikaseffect als boosdoener, luidt de boterzachte formulering van een groep van tweeduizend klimaatonderzoekers onder auspiciën van het International Panel on Climate Change (IPCC).

Kattenberg: 'Het temperatuursignaal is ongeveer even groot als de variabiliteit. In aanmerking genomen dat zo'n temperatuureffect geheel in overeenstemming is met wat de klimaatmodellen voorspellen, is zo'n consensusuitspraak te verdedigen.'

Maar als er nauwelijks consensus is over het basisfenomeen - het warmer wordende klimaat - dan kan er al helemaal geen duidelijkheid zijn over de gevolgen daarvan, zoals het stoppen van de transportbanden.

Die onzekerheid zal nog wel enige jaren blijven bestaan. Angstverhalen over een extreem kouder wordend Europa zullen wel worden afgewisseld met ontnuchterende verklaringen dat er niets aan de hand is, of dat de gevolgen op zijn minst mee zullen vallen.

Broer Scholtens

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2022 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden