Lang was de gedachte dat het deze eeuw niet zo’n vaart zou lopen met het stilvallen van de Atlantische oceaanstroming AMOC. Maar nieuw onderzoek van onder andere het KNMI laat zien dat in veel klimaatmodellen de AMOC al voor 2100 een kantelpunt bereikt en daarna zal stilvallen. De kans daarop is vooral groot als de CO2-uitstoot verder gaat toenemen, maar zelfs bij forse beperking van de uitstoot in lijn met het klimaatkoord van Parijs, blijft het risico daarop zo’n 25 procent. Het stilvallen van de AMOC zou de warmtetoevoer naar het noorden van de oceaan onderbreken, wat zou leiden tot droogte in de zomer en zeer koude winterextremen in Noordwest-Europa.

Deze 'transportband' in de oceaan zorgt voor een relatief mild klimaat in Europa en beïnvloedt weerpatronen wereldwijd

De AMOC transporteert warm en zout oppervlaktewater vanuit de tropen naar het noorden. In de winter koelt dit water sterk af, zinkt rondom Groenland (zie afbeelding 1) en stroomt in de diepzee  terug naar het zuiden. Deze 'transportband' in de oceaan zorgt voor een relatief mild klimaat in Europa en beïnvloedt weerpatronen wereldwijd.

Hoe de opwarming de AMOC tot stilstand kan brengen 

Door de opwarming van de aarde wordt ook het zeewater aan het oppervlak warmer. Tegelijkertijd zorgt de toename van neerslag ervoor dat het water in de Noord-Atlantische Oceaan minder zout wordt. Het water aan het oppervlak wordt daardoor lichter en zinkt minder snel de diepte in. Dat leidt tot een afzwakking van de AMOC, waardoor er minder warm, zout water naar het noorden stroomt. Eenmaal in gang gezet door de opwarming van de aarde, versterkt dit proces zichzelf: hoe zwakker de AMOC, hoe minder zout water naar het noorden wordt getransporteerd, hoe lichter het oppervlaktewater, hoe minder water zinkt en hoe zwakker de aandrijving van de AMOC.  

IPCC-modellen 

Volgens de meest recente rapporten van het VN-klimaatpanel IPCC is de kans klein dat de AMOC deze eeuw volledig stilvalt. In deze nieuwe studie is gekeken wat er na 2100 gebeurt, en dan is te zien dat in veel van de IPCC modelsimulaties de AMOC al deze eeuw flink in sterkte afneemt, om niet lang daarna volledig stil te vallen. Dat hele proces kan zomaar 50 tot 100 jaar duren. 

Het wordt steeds duidelijker dat de kans hierop helemaal niet zo klein is als tot voor kort nog gedacht

Lang werd dit kantelpunt gezien als iets met een kleine kans maar grote gevolgen. Dat laatste klopt nog steeds: met name noordwest Europa krijgt het zwaar te verduren als de AMOC inderdaad stilvalt, met droge zomers, extreem lage temperaturen in de winter, en fors lagere landbouwopbrengsten. Maar het wordt steeds duidelijker dat de kans hierop helemaal niet zo klein is als tot voor kort nog gedacht. 

Wanneer het water niet meer mengt 

In dit onderzoek werd gekeken hoe de AMOC-sterkte verandert in de IPCC-modelsimulaties tot het jaar 2300

In dit onderzoek werd gekeken hoe de AMOC-sterkte verandert in de IPCC-modelsimulaties tot het jaar 2300. In alle negen simulaties met hoge emissies die dermate lang zijn doorgerekend komt de AMOC tot stilstand. Ook in toekomstprojecties met gemiddelde en lage uitstoot komt dit soms voor.  

Het stilvallen van de AMOC na 2100 wordt in de modellen voorafgegaan door het stoppen van de verticale menging van water in de Noord-Atlantische Oceaan, halverwege deze eeuw. Dat lijkt dan ook het kantelpunt te zijn, waarna het stilvallen van de AMOC onvermijdelijk wordt als gevolg van een zichzelf versterkend proces. Het warmtetransport door de AMOC daalt dan tot minder dan 20 procent van de huidige hoeveelheid, in sommige modellen bijna tot nul, aldus de studie. 

KNMI-onderzoeker Sybren Drijfhout stelt dat “recente waarnemingen in de gebieden waar het water diep zinkt in het noorden van de Atlantische oceaan al een afname laten zien in de afgelopen vijf tot tien jaar. Het kan en tijdelijke dip zijn, maar het komt overeen met de voorspellingen van de modellen.” 

Kans op stilvallen 

Als maat voor de AMOC-sterkte gebruikten de onderzoekers de hoeveelheid water die zich bij 26 graden noorderbreedte noordwaarts beweegt. Alle toekomstprojecties waarbij dit watertransport in 2100 tot beneden de 10 Sv (1 Sv = 1 miljoen m3/s) is gezakt blijken in de eeuwen daarna een stilgevallen AMOC te hebben (zie afbeelding 2). 

Op basis daarvan concluderen de onderzoekers dat in minstens 70 procent van de modelsimulaties met een hoge CO2-uitstoot (het zogenaamde SSP5-8.5 emissiescenario) de AMOC zal stilvallen. Voor het gematigde emissiescenario (SSP2-4.5) is dat 37 procent en voor het lage emissiescenario (SSP1-2.6) 25 procent. 

Volgens co-auteur Stefan Rahmstorf van het Potsdam Klimaatinstituut geeft hun studie “wellicht een onderschatting van het risico: deze standaardmodellen houden doorgaans geen rekening met het extra zoetwater dat vrijkomt door het smelten van het ijs op Groenland, wat het systeem waarschijnlijk nog verder zou verstoren.”