Het water rond Antarctica wordt minder zwaar en dat heeft gevolgen

Door de enorme hoeveelheden koud smeltwater worden oceaanstromen vertraagd.

Bij het Noordpoolgebied waren al langer signalen dat de stroming afzwakt, maar een studie in het gezaghebbende tijdschrift Nature laat zien dat het rondom Antarctica nog veel sneller kan gaan in de nabije toekomst. Dat kan grote gevolgen hebben. 

De drijvende kracht achter de oceaanstroming

De oceaanstroming is als een gigantische transportband van water en warmte. De drijvende kracht van die transportband is het afzinken van water in de poolgebieden tot wel 4 kilometer diepte. Maar dan moet het water wel zwaar genoeg zijn om te zinken. 

Klinkt raar misschien, maar dat zit zo. Het water rondom Antarctica is koud en zout. Die combinatie maakt het water zwaar. Het hoge zoutgehalte komt door de vorming van zee-ijs (bevroren oceaanwater) in de winter: het ijs bestaat alleen uit zoetwater, terwijl het zout in het oceaanwater achterblijft.

Dat zwengelt de stroming aan, die zichzelf in stand houdt zolang het water maar blijft afzinken in de poolgebieden.

Langzamer zinken

Een werkend systeem dat wordt verstoord doordat er meer ijs op de Zuidpool smelt. Dat smeltwater - zonder zout - stroomt de zee rond Antarctica in. Hierdoor wordt het oppervlaktewater lichter en zinkt niet langer met dezelfde snelheid naar beneden. Het smeltwater werkt als zand in de motor van de transportband. 

In onderstaande infographic leggen we je uit hoe het werkt:

Hoe gaan we dat merken?

Als de oceaanstroming zwakker wordt of zelfs helemaal stilvalt zorgt dat voor een ontregeling van het hele klimaatsysteem. Als er minder water afzinkt naar de diepte, zal het water nabij het continent meer opwarmen. Dat kan een kettingreactie in gang zetten: er smelt meer ijs, waardoor het afzinken nog meer wordt belemmerd, en het water aan het oppervlak nog warmer kan worden, enzovoorts.

Het zinkende water neemt ook veel in water opgelost CO2 mee naar de diepte. Die natuurlijke hulp om een overmaat aan CO2 op te ruimen wordt zwakker als de stroming afneemt. Ook dat heeft een zelfversterkend effect: er blijft dan namelijk meer CO2 in de lucht, waardoor de opwarming verder versnelt en het afzinken van oceaanwater nog verder zal vertragen.

Een van de auteurs van de studie deelt zijn zorgen op Twitter:

Indien de oceaanstroming helemaal stilvalt kan het zelfs onomkeerbaar zijn, in ieder geval op een voor mensen relevante tijdschaal. Dan spreken we van een kantelpunt. Uit het verleden weten we dat dit kan gebeuren, en dat het wereldwijde klimaat erdoor beïnvloed wordt.

Gevaar voor zeeleven

Er is nog een negatief aspect aan de veranderende zeestromen. Wat naar beneden gaat, komt later op een andere plek weer naar boven en dat geldt ook voor het zinkende water. Langs de continenten komt het diepe water weer langzaam aan de oppervlakte. Dit diepe water is heel rijk aan voedingsstoffen, en vormt daarmee een bron voor het zeeleven. Als die voedingsstoffen niet meer terug worden gebracht naar het oceaanoppervlak zal het zeeleven het moeilijk krijgen.

Metingen en modellen

De schaarse metingen in de oceaan rondom Antarctica wijzen al langer uit dat het diepe water warmer, of beter: minder koud, is geworden. Daar was tot voor kort geen sluitende verklaring voor, zegt oceaandeskundige Caroline Katsman van de TU Delft. Mooi aan deze nieuwe studie vindt ze dat de puzzelstukjes nu in elkaar vallen: "De stroming is verzwakt, waardoor het diepe water niet wordt ververst met nog kouder water, maar op z'n plek blijft liggen."

De studie kijkt vooral naar de toekomst. Maar het samenspel tussen zoet en zout water en ijs is te complex voor de mondiale klimaatmodellen. De onderzoekers gebruikten daarom een oceaanmodel met een hoge resolutie, waarmee veel meer detail kan worden nagebootst. Het kostte meer dan een jaar om de simulaties te draaien, zo schrijft een van de auteurs op Twitter.

Katsman begrijpt dat wel: "Dit is op de grens van wat supercomputers kunnen doen. Kneiterduur, dit." Het is dan ook vooral een test van het principe, zegt ze. "Voordat we meerdere scenario's verder naar de toekomst toe kunnen doorrekenen zijn we drie stappen verder."

In onderstaande video legt Caroline Katsman aan de hand van proefjes uit hoe de oceaanstroming werkt: