Rol van de AMOC in het veranderende klimaat
6
Op 23 november bij de wintermeeting op het KNMI kwam de Atlantic Meridional Overturning Circulation uitgebreid aan de orde. Steeds meer is erover bekend. Omdat er enig zicht is op de ontwikkeling van de AMOC vanaf de twintigste eeuw is het verleidelijk te gaan kijken of de trends in het klimaat sinds die tijd hieraan te koppelen zijn. Dus los van het lineaire verband tussen de toegenomen CO2-concentratie en de (globale) temperatuurstijging. Daartoe hierbij een poging.
Inleiding
Hoewel minder extreem als boven de Noordpool stijgt de temperatuur hard boven West-Europa, met circa 175.000 hittedoden per jaar. Sinds kort bestaat er ook zorg voor een tegenovergestelde trend: afkoeling van West-Europa, in het bijzonder het noordwesten, met de regio IJsland als zwaartepunt. Dit als gevolg van een verzwakkende en later mogelijk stilvallende AMOC. Autoriteit op dit gebied, de Duitse professor Rahmstorf, waarschuwde hier recentelijk nog voor.
Vulkanisme
In de twintigste eeuw is de AMOC al behoorlijk verzwakt geweest ten opzichte van de eeuw daarvoor. In hoeverre heeft deze in het verleden al voor klimaatschommelingen gezorgd? Als we die vraag willen beantwoorden is het van belang om een andere grote speler in het klimaatspel erbij te betrekken, namelijk het vulkanisme. In de negentiende eeuw, zeker de eerste helft ervan, koelde het klimaat telkens weer af als er een krachtige vulkaanuitbarsting plaatsvond.
Voorbeelden zijn een onbekende tropische uitbarsting uit 1809, de Tambora in 1815, een duo op de Filipijnen (1831) en Nicaragua (1835), en de Krakatau in 1883. De AMOC daarentegen was relatief sterk in die tijd, vergeleken met de eeuwen ervoor en ook met de huidige tijd.
Tijdelijke afkoeling vanaf 1940
Vergelijkbaar vulkaangeweld ontbreekt in de twintigste eeuw, trouwens ook in deze eeuw tot nu toe. De tweede helft van de negentiende eeuw heeft al een wat milder klimaat dan de eerste helft, dat nog gerekend wordt bij de Kleine IJstijd. In de eerste helft van de twintigste eeuw zet deze trend door, de dertiger jaren zijn zelfs uitgesproken zacht. Dan echter tegen het einde van dat decade worden de winters een stuk strenger. 1940, 1942, 1947 en 1963 kunnen zelfs wedijveren met notoire winters uit de Kleine IJstijd.
Februari 1956 is ronduit spectaculair met veel sneeuw en zeer strenge vorst. De zomers in de veertiger jaren zijn nog wel redelijk, met 1947 als absolute topper, maar in de twee decades daarna verlopen vele ervan dramatisch koud. Voorbeelden zijn 1954, 1956, 1962 en 1963. Hittegolven zijn tientallen jaren een zeldzaamheid.
AMOC als mogelijke oorzaak
Oorzaken voor een dergelijke afkoeling worden gezocht in toename van de luchtvervuiling, maar de toegenomen CO2 werkt die juist weer tegen. Vulkanisme van betekenis was er ook niet. De verzwakking van de AMOC (zie grafiek) is wel een kandidaat: tot 1960, gedurende de gehele twintigste eeuw, was deze zwak gebleven. Pas later in de eeuw wordt hij weer sterker.
1970-1988
In de loop van de zestiger jaren is de luchtvervuiling dermate dat de AMOC weer versterkt. Het wordt geleidelijk aan wat milder. De zeventiger jaren kennen een lange reeks van zachte winters (1971-1978) en een aantal zeer mooie zomers (1973, en meer nog 1975 en 1976). Maar dan komt de klad er weer in. Als gevolg van uitstroom van koud arctisch zeewater eind zestiger jaren oost van Groenland zwakt de AMOC weer wat af.
Flink wat koele zomers en een aantal koude tot strenge winters, zoals de sneeuwwinter van 1979 (in België minder koud dan in Nederland), plus de koude winter van 1982. 1985, 1986 en 1987, eveneens koud, kunnen toegeschreven worden aan de uitbarsting van de El Chichón (1982). Veel zwaveluitstoot, dus een tijdelijk afkoelend effect. De grotere trend van een zich versterkende AMOC blijft echter bestaan. Dat gaan we merken aan in het einde van de twintigste eeuw.
Kanteling naar warmte
Na de excessieve kou van januari 1987 en de zeer koude maart, kantelt het klimaat naar een zeer milde variant. 1988 is al recordwarm (De Bilt), 1989 heeft zo goed als geen winter, evenmin 1990. Westcirculaties overheersen, alleen 1991, 1996 en 1997 brengen nog stevige winterkou, maar vooral de prachtige zomers trekken de aandacht. 1991 na een koude start in juni is magnifiek, 1992 scoort al vroeg, juli 1994 is ongekend warm, 1995 heeft een prachtige zomer, augustus 1997 is een recordwarm.
Dat alles ondanks de zwaarste vulkaanuitbarsting van de eeuw, namelijk de Pinatubo van juni 1991. Hierdoor daalt de temperatuur op aarde met een halve graad. In onderstaande plaatje van de winters voor en na 1988 zien we de frappante overgang van een geblokkeerd circulatie naar een zonale stroming.
Terugval AMOC, dan stabilisatie
De AMOC draait aan het einde van de twintigste eeuw op volle toeren, met een kracht niet eerder vertoond die eeuw. Einde 20e, aanvang 21e eeuw begint deze weer te verzwakken. Het Rapid-project brengt dit uitstekend in beeld, met een dal van 2009 tot 2013 en daarna een zwakke opleving. In die jaren keert de winterkou terug, maar niet zo sterk als in de eeuw ervoor. Vanaf 2014 zijn de winters weer uitgesproken zacht, zomers bij tijden exceptioneel warm.
Het meest recente klimaat
Toch keert de atmosfeer niet terug naar de toestand van rond de eeuwwisseling. Het onderstaande plaatje laat dat zien. Links het wintergemiddelde van de 500 hPa geopotentiaal van de laatste 11 jaar, en rechts het zomergemiddelde. Hoewel een stuk minder zonaal als van 1988 tot 2007 toch nog steeds een overwegende westcirculatie. De koudeput tussen IJsland en Schotland is symptomatisch voor een verzwakkende AMOC, maar brengt in eerste instantie zacht weer.
De nabije toekomst
Mocht die trend zich echter doorzetten, dan moeten we in Noordwest-Europa rekening houden met een scenario met een terugkeer naar een klimaat met koude winters van tijd tot tijd, en vaker slechte zomers. Een niet onwaarschijnlijk scenario, aangezien de verzwakkende trend van de AMOC door lijkt te zetten. Zie onderstaande afbeelding van het meridionale warmtetransport in de bovenste duizend meter op de Atlantische Oceaan.
Een nieuw scenario?
De klimaatscenario’s van het KNMI reppen over verschillende graden van opwarming. Daar staat eventueel een scenario met een klimaat onder een verder verzwakkende AMOC tegenover. Er wordt voor wat betreft het ernstig verzwakken van de AMOC ook wel gesproken over een ‘low probability, high impact-event‘, aldus Adrie Huiskamp (meteoroloog bij het KNMI) op de Wintermeeting. ‘… Die scenario’s zitten er bij het KNMI nu ook al in, die worden alleen niet in de mainstream publicaties zo expliciet gecommuniceerd, omdat het voor de meeste mensen al verwarrend genoeg is.’