De afgelopen tien jaar leek de opwarming van de aarde te stokken. Toch is het broeikaseffect niet uitgewerkt. De extra warmte werd opgenomen door de oceanen, in plaats van door de atmosfeer.
De snelheid waarmee de oceanen warmte opnemen uit de lucht is sinds het begin van deze eeuw flink toegenomen. Dat vermoeden bestond al, en de afgelopen weken verschenen enkele wetenschappelijke artikelen die het idee bevestigden. Hiermee wordt een belangrijke vraag uit de klimaatwetenschappen beantwoord, namelijk: Hoe kan het dat de atmosfeer sinds het jaar 2000 nauwelijks opwarmde, terwijl de uitstoot van CO2 in deze periode juist sneller toenam dan ooit tevoren? De extra warmte zit niet in de lucht maar in de oceanen, blijkt uit de nieuwe onderzoeken. Met name de rol van de diepzee wordt steeds duidelijker.
Door het broeikaseffect houdt de aarde steeds meer warmte vast. Dit valt ons het meest op als de temperatuur van de lucht omhoog gaat, maar de energie gaat tevens in processen zitten als het smelten van zeeijs en ijskappen, het veroorzaken van stormen, en het opwarmen van zeewater. Maar liefst 90% van de extra warmte komt uiteindelijk in de oceanen terecht. De afgelopen 10 jaar was dat zelfs meer, concludeerden een groep Engelse en Amerikaanse klimaatwetenschappers in het vakblad Geophysical Research Letters, en een team van Spaanse en Franse klimaatwetenschappers in het vakblad Nature Climate Change eensgezind.
Diepzee
Van 2000 tot 2002 was het vooral de bovenste waterlaag (tot 700 meter diep) die extra warmte opnam, berekenden de Spanjaarden en Fransen met hun computermodellen. Daarna is er vooral veel warmte naar de diepzee afgevoerd, schrijven de Engelsen en Amerikanen. In eerdere analyses werden dieptes groter dan 700 meter meestal weggelaten, omdat er onvoldoende meetgegevens beschikbaar waren.
De opwarming van de oceanen van 1958 tot 2009, voor de bovenste 300 meter (donkergrijs), de bovenste 700 meter (blauw), en de totale diepte (paars). De gemiddelde waarde in de periode 1958-1965 is als nulwaarde gekozen. Omdat sommige parameters moeilijk exact te bepalen zijn, zijn resultaten voor vijf scenarios gegeven, waar de werkelijkheid waarschijnlijk ergens tussen ligt.
Balmaseda e.a., 2013, Geophysical Research Letter, AGUDaar is nu verandering in gekomen: de klimaatwetenschappers combineerden computermodelberekeningen met de nieuwste metingen van het observatiesysteem Argo, dat de temperatuur van het oceaanwater sinds het jaar 2000 continu tot op een diepte van twee kilometer bemonstert. Het netwerk bestaat uit 3000 boeien met meetapparatuur, die verspreid liggen over alle oceanen. De meetsondes bevinden zich op een diepte van een kilometer. Ze duiken elke tien dagen een kilometer omlaag, om vervolgens naar het zeeoppervlak te bewegen, terwijl ze onderweg de druk, het zoutgehalte en de temperatuur van de oceaan opmeten. Deze worden doorgegeven naar een grondstation.
Wind
De Argo-metingen bevestigen ook de conclusies die Caroline Katsman en Geert Jan van Oldenborgh, beiden klimaatwetenschapper bij het KNMI, twee jaar geleden al trokken in een artikel in het vakblad Geophysical Research Letters. Niet alleen de atmosfeer warmde nauwelijks meer op het afgelopen decennium, maar ook de opwarming van de bovenste 700 meter van het oceaanwater stokte van 2002 tot 2009. Katsman en Oldenborgh concludeerden uit hun rekenmodellen dat een groot deel van deze verloren warmte in de diepzee terecht moest zijn gekomen, door de combinatie van de heersende wind- en oceaanstromingen in die periode. “Onze modellen voorspelden bovendien dat de temperatuur van het ondiepere oceaanwater vanaf 2009 hoogst waarschijnlijk weer gewoon zou stijgen”, zegt van Oldenborgh, “en dat is ook precies wat er gebeurde.”
De meetsondes van het Argo-netwerk, verspreid over de oceanen. De kleuren geven de landen aan die de boeien hebben geplaatst.
Mathieu Belbeoch, Argo Technical Coordinator, Argo Information Centre, via wikimedia commons, CC BY-SA 3.0De oorzaak van het transport van de warmte naar de diepe oceaan is een verandering in de overheersende windpatronen aan het aardoppervlak, denken de onderzoekers. Met name de passaatwinden boven de Stille Oceaan waren erg sterk de afgelopen jaren. Dat heeft invloed op de stroming van het water dat de warmte door de oceaan verspreid. Ook de natuurlijke schommeling tussen oceaanstromingen El Niño en La Niña, die invloed hebben op de warmteuitwisseling tussen de lucht en het oceaanwater, gaat gepaard met variaties in deze passaatwinden.
Andere factoren
Ook veel andere natuurlijke factoren die een invloed hebben op de temperatuur op aarde stonden overigens op ‘standje koud’ de afgelopen jaren: Er waren relatief veel La Niña´s, de zon was erg inactief, en er waren een paar grote vulkaanuitbarstingen. Deze koelen de aarde af omdat ze stoffige lucht veroorzaken, die de zonnestraling deels tegenhoudt.
De vulkanen hadden een tijdelijke en bovendien slechts geringe invloed, denkt Van Oldenborgh. “Meer dan een paar honderdste van een graad is het niet geweest.” De afname in zonneactiviteit heeft de aarde de afgelopen 10 jaar 0.01 tot 0.05 graad afgekoeld, berekende hij.
Uiteindelijk zijn het dus toch vooral de combinatie van windkrachten en oceaanstromingen geweest die het stokken van de opwarming van de atmosfeer veroorzaakten, en de warmte afleverden in het oceaanwater.
Meer op Wetenschap24 over klimaatverandering
- Kibbelende klimaatsceptici (Elmar Veerman, 2 augustus 2012)
- ‘Opwarming al 16 jaar gestopt’ (Elmar Veerman, 16 oktober 2012)