Afkoelen in tijden van opwarming: de warme golfstroom

De Warme Golfstroom kan stilvallen. Wat gebeurt er dan? Hoogleraar Oceanografie Sybren Drijfhout legt uit.

De temperatuur stijgt, de zeespiegel stijgt. Die basisfeiten over klimaatverandering zijn tot een cijfer achter de komma bekend. Zeker is ook dat dit proces voorlopig niet stopt. Veel minder zekerheid is er over de zogeheten kantelpunten, waarbij relatief kleine veranderingen plotseling heel grote gevolgen hebben voor het klimaat.

Zo’n kantelpunt kan zich voordoen in de Labradorzee, tussen Groenland en Canada. Daar zinken massa’s afgekoeld zout water dat met de Warme Golfstroom naar het noorden is gevoerd naar de diepte, waar ze weer terugstromen naar het zuiden. De Golfstroom is onderdeel van een wereldwijde ‘transportband’, die koude en warme watermassa’s over alle oceanen laat circuleren. Ze zorgt ervoor dat het in West-Europa veel warmer is dan in andere regio’s met dezelfde noorderbreedte.Dat afzinken van watermassa’s in de Labradorzee zou deze eeuw al best eens kunnen stoppen, blijkt uit onderzoek van oceanografen die zijn verbonden aan Franse en Engelse universiteiten. Een van hen is Sybren Drijfhout (1957), hoogleraar Fysische Oceanografie aan de Universiteit van Southampton, parttime hoogleraar Dynamica van het Klimaat aan de Universiteit Utrecht en verbonden aan het KNMI. “Als dat afzinken vlakbij het kantelpunt zit, is één regenbui genoeg om de balans te verstoren.”

Eerst even het geheugen opfrissen: wat is ook al weer de Warme Golfstroom?
“In de Atlantische Oceaan stroomt warm zeewater naar het noorden en koud water naar het zuiden. Het warme water stroomt in de bovenste duizend meter, het koude water dat terugstroomt zit dieper. Bij het volume moet je denken aan ongeveer honderd Amazones. De Golfstroom transporteert veel warmte en is daarom belangrijk voor het klimaat. Met name voor ons West-Europese, milde klimaat.”

Snappen we de werking van de Warme Golfstroom?
“We begrijpen redelijk hoe ze functioneert, maar niet helemaal. We weten dat ze bestaat, dat kunnen we zien. Ook weten we globaal waardoor de Golfstroom wordt aangedreven: door een drukverschil tussen het noorden en zuiden van de Atlantische Oceaan. Rond de evenaar warmt het oceaanwater op. Warm water is lichter dan koud water en heeft ook meer volume dan het koude, zwaardere water in het noorden. Daardoor is er een hoogteverschil van ongeveer één meter tussen het zeeoppervlak van het warme en het koude water. Het warme water stroomt dus naar het koudere noorden. Daar koelt het water af en wordt het zwaarder. Als het maar zwaar genoeg wordt, zinkt het de diepte in. Daar stroomt het weer terug naar het zuiden.

Door de draaiing van de aarde ontstaan op de oceanen grote windgedreven wervels of draaikolken. Op de Atlantische Oceaan ligt tussen Spanje en Florida een subtropische wervel die met de klok meedraait en ten zuiden van Groenland een subpolaire wervel die tegen de klok indraait. De Warme Golfstroom rijdt als het ware op de rug van die grote ronddraaiende draaikolken.

Is het een stabiel systeem?
“Die wervelstromen zullen niet stilvallen, tenzij je de draaiing van de aarde stopzet. Maar het afzinken van zwaar water bij de Labradorzee kan wél stoppen. Dat komt omdat zoet water lichter is dan zout water. In de Labradorzee komt relatief zoet water uit de Arctische Oceaan terecht, en zoet smeltwater van het ijs op Groenland. Veel zoet water op de bovenlaag van de zee maakt het afgekoelde water weer lichter, zodat het niet zinkt. Dat proces kan heel abrupt stoppen. Als dat gebeurt, heeft dat effect op het klimaat in onze regio. De temperatuur in Nederland zal dan in korte tijd – tien tot twintig jaar – dalen met 0,5 tot 1 graad. Die temperatuursdaling zal tijdelijk zijn, omdat het broeikaseffect ondertussen gewoon doorgaat. Na twintig jaar stopt de afkoeling en gaat de temperatuur met dezelfde snelheid omhoog als voorheen.”

Bestaat de kans dat de hele Warme Golfstroom stilvalt?
“Die kans is klein, omdat het afzinken van water tussen Groenland, IJsland en Noorwegen – oceanografen noemen dat de GIN-zee – gewoon doorgaat. Alleen als dat ook stopt, stort het systeem helemaal in. Maar als het afzinken van water in de Labradorzee maar lang genoeg uitblijft, wordt de Golfstroom wel zwakker.”

Is een nieuwe kleine ijstijd mogelijk?
“Nee, dat gaat niet gebeuren. Met meer dan 300 ppm (deeltjes per miljoen; red.) CO2 in de atmosfeer zijn er geen ijstijden meer mogelijk, en we zitten al dik boven de 400. Als de Golfstroom helemaal instort, daalt de temperatuur in een jaar of twintig met 2,5 graad en wordt het hier gedurende een periode van misschien zestig jaar niet warmer. Dan is het voorbij en gaat de temperatuur weer met dezelfde snelheid omhoog. Een gedeeltelijke instorting van de Golfstroom leidt tot gematigder effecten.”

Wat moeten we met deze kennis? Temperatuurstijging is al decennia lang het grote probleem, en nu blijkt een tijdelijke maar forse verlaging van de temperatuur ook mogelijk.
“Het belangrijkste klimaateffect waar Nederland mee te maken krijgt, is niet de temperatuurverandering maar de zeespiegelstijging. Daar maak ik me nog veel meer zorgen over. Er zijn hoe langer hoe meer indicaties dat het met Antarctica behoorlijk mis gaat. Met een blijvende instabiliteit van Antarctica, zal de snelheid van de zeespiegelstijging enorm toenemen. In het ongunstigste scenario hebben we zes meter stijging in 2200. Daar moet Nederland zich op voorbereiden. Ingenieurs van Rijkswaterstaat zijn het er niet over eens hoeveel meter zeespiegelstijging Nederland aankan. Sommige zeggen dat we zes meter stijging goed aankunnen, andere dat het bij twee meter eigenlijk is afgelopen.

Stel dat de Golfstroom zou instorten, wordt de zeespiegelstijging niet minder. Integendeel, die wordt dan juist erger. Als de wereldwijde ‘transportband’ stilvalt, zal ook het drukverschil tussen het zuiden en noorden van de Atlantische Oceaan wegvallen. Dat betekent dat de oceaan in het zuiden een halve meter daalt en in het noorden ongeveer een halve meter stijgt.”