De Atlantische oceaanstroming, waar de Golfstroom onderdeel van is, lijkt een stuk instabieler te zijn dan tot voor kort werd gedacht. Bij een afzwakking van de Golfstroom wordt Europa het buitenbeentje van de opwarmende aarde: hier zal het dan namelijk minder hard opwarmen dan op andere plekken, of zelfs kouder worden, vooral in de winter. En dat terwijl de rest van de wereld opwarmt. Hoe de temperatuurextremen in Europa daardoor kunnen veranderen is onderzocht in een nieuwe studie.
Volgens het meest recente IPCC-rapport uit 2021 is het risico op een ineenstorting van de Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) deze eeuw laag. Maar sindsdien zijn er steeds meer aanwijzingen dat de huidige AMOC een stuk gevoeliger is dan gedacht.
Door de toenemende hoeveelheid neerslag en door het afsmelten van de Groenlandse ijskap wordt het water in de Noord-Atlantische Oceaan steeds minder zout, en daardoor ook minder zwaar. Normaalgesproken zakt het zoute en koude, en dus relatief zware water in de buurt van Groenland naar de diepzee. Dit afzinken van water vormt de aandrijvende kracht van de AMOC, maar die wordt dus steeds zwakker door klimaatverandering.
Wat dat betekent voor toekomstige temperatuurextremen in Europa is onderzocht in een nieuwe studie van de Universiteit Utrecht en het KNMI. Daartoe zijn met een klimaatmodel verschillende omstandigheden doorgerekend. De hoeveelheid zoet water die de Noord-Atlantische Oceaan binnenkomt, is bepalend voor de sterkte van de AMOC. Dat varieert in het model tussen een hoge en een lage waarde, wat je kunt zien als een klein duwtje of een forse duw tegen het AMOC-systeem. Daarnaast zijn twee verschillende emissiescenario’s voor de toekomst doorgerekend: een gematigd emissiescenario (RCP4.5) en een hoog emissiescenario (RCP8.5). De verwachte mondiale opwarming in 2100 bedraagt in die scenario’s respectievelijk 2,7 en 4,7 graden ten opzichte van eind negentiende eeuw.
Als door een zwakkere AMOC de wintermaanden kouder worden, zal het zee-ijs zich naar het zuiden uitbreiden. Aangezien zee-ijs, in tegenstelling tot het donkere oceaanoppervlak, veel zonlicht reflecteert, versterkt dat de afkoeling. Volgens deze nieuwe studie kan onder een gematigd emissiescenario (RCP4.5) het zee-ijs in de winter zelfs oprukken tot in de Noordzee, als de AMOC stilvalt (zie afbeelding 1). Daardoor worden onze winters veel kouder (zie afbeelding 2).
Vooral de minimumtemperaturen maken een flink duikvlucht naar beneden: de eens in de 10 jaar voorkomende koude extremen in de winter kunnen in Nederland zo'n 15 graden lager komen te liggen. De gemiddelde wintertemperatuur zal zo'n 3 graden onder het pre-industriële niveau uitkomen. De temperatuur in de zomer wordt naar verhouding niet heel sterk beïnvloed door het stilvallen van de AMOC (zie afbeelding 3).
Als de uitstoot verder toeneemt (RCP8.5) wordt de kans dat de AMOC stilvalt weliswaar groter (zelfs een 'klein duwtje' is dan al genoeg), maar is de impact op de Europese temperaturen kleiner. Dat komt vooral omdat het zeewater in dat scenario dermate warm wordt door de toegenomen CO2-concentratie, dat het zee-ijs zich niet sterk zuidwaarts kan uitbreiden. Daardoor worden de koude extremen gedempt in vergelijking met een scenario waarin het zee-ijs wel de Europese kust bereikt. Deze scenario’s lopen dus heel sterk uiteen wat betreft hun impact op de wintertemperatuur in Noordwest-Europa.
Bij een gematigd uitstootscenario en stilvallen van de AMOC kan het zeeijs in de winter veel zuidelijker komen.
Temperatuurverschil met eind negentiende eeuw voor januari bij een gematigd uitstootscenario en stilvallen van de AMOC.
Daggemiddelde temperatuur bij een gematigd uitstootscenario en stilvallen van de AMOC (hoogste, gemiddelde en laagste waarde), vergeleken met pre-industriële tijdperk (gele lijn en bandbreedte).
Noordwest-Europa ondervindt de grootste invloed van het AMOC warmtetransport, en daar zal de afkoeling dan ook het sterkste zijn als de AMOC stilvalt (zie afbeelding 1). Vooral Schotland en de Noorse kust, waar het klimaat nu relatief mild is, krijgen veel strengere winters dan ze gewend zijn. De temperatuur in Zuid-Europa wordt daarentegen niet heel sterk beinvloed door de warme Golfstroom. Als de AMOC afzwakt of ineenstort zal het temperatuurcontrast tussen Noord- en Zuid-Europa dan ook toenemen, vooral in de winter. Daardoor nemen de drukverschillen toe, en kan het harder gaan stormen. Ook zullen hierdoor de dag-tot-dag temperaturen sterk variëren.
Naast temperatuurveranderingen zorgt een zwakkere of stilgevallen AMOC ook voor minder neerslag en meer droogte in Europa, en een snellere zeespiegelstijging in de noordelijke Atlantische Oceaan. Het is duidelijk dat een verandering in de AMOC grote klimaatverschuivingen veroorzaakt.
Dit onderzoek geeft een eerste inschatting van de te verwachte effecten van een AMOC afzwakking of ineenstorting op temperatuurextremen in Europa, bij twee verschillende emissiescenario's. In deze studie wordt de AMOC aan het kantelen gebracht door in het klimaatmodel een grote hoeveelheid zoetwater aan de Noord-Atlantische Oceaan toe te voegen. Een onbedoeld neveneffect daarvan kan zijn dat het zee-ijs in het model extra uitbreidt, waardoor de temperatuurdaling overschat wordt. Daar staat dan weer tegenover dat het hier gebruikte klimaatmodel (CESM1) de koude extremen juist onderschat; het heeft een zogenaamde warm bias, zoals de auteurs zelf aangeven in het artikel. Door de AMOC ook met andere klimaatmodellen en op andere manieren te onderzoeken kunnen we meer zekerheid krijgen over de kans op stilvallen en de klimaateffecten daarvan.
Wil je zelf de verwachte temperatuurveranderingen inzien? Dit kan via de interactieve tool op amocscenarios.org waar de resultaten van de recente studie zijn weergegeven.
