Het zout in de zee in het Caribisch gebied heeft effect op het klimaat in Europa. Dat hebben Duitse en Canadese wetenschappers ontdekt na onderzoek naar oceaanstromen, die in koude tijden minder zout meevoerden naar het noorden dan normaal.
Al langer was bekend dat in koude periodes in het verleden, zoals de Kleine IJstijd, de Noord-Atlantische stroom minder krachtig was en het zoutgehalte aan het oppervlak in het Caribisch gebied toenam. Dit ging gepaard met een verstoorde zouttoevoer naar het noorden, wat weer leidde tot langere koude tijden op het Noordelijk Halfrond. Dat hebben onderzoekers van onder meer de Canadese Dalhousie University en de Universiteit van Bremen nu bewezen. De studie ondersteunt de hypothese dat het vervoer van zout door oceaanstromen een cruciale regulator is van het wereldwijde klimaat.
De Noord-Atlantische stroom is een sterke en warme oceaanstroom, die ongeveer begint in het Caribisch gebied en richting de Noordpool stroomt. Het is het vervolg van de warme golfstroom. Soms worden ze samen als één geheel beschouwd. De stroom heeft een belangrijk opwarmend effect.
Eerder stelden onderzoekers dat de toename van zee-ijs en de ontzilting van de Noord-Atlantische Oceaan ten zuiden van de Noordpool mogelijke triggers waren voor koudere periodes. Maar processen in het tropische Atlantische gebied lijken zeker zo belangrijk. “Eigenlijk is er, in tegenstelling tot hogere breedtegraden, maar weinig bekend over deze recente klimaatgebeurtenissen in het subtropische en tropische Atlantische gebied en hun impact op regio’s op het Noordelijk Halfrond”, zegt paleoklimatoloog Henning Bauch.
De Kleine IJstijd
Om daar meer over te weten te komen, bestudeerden de onderzoekers wat er in de oceaan gebeurde in de Kleine IJstijd, die van de 15de tot halverwege de 19de eeuw plaatsvond. Het was toen in West-Europa 1 tot 2 graden kouder dan nu en de periode leidde tot slechte oogsten, hongersnood en ziekte-uitbraken. Hoewel die tijd al uitgebreid is bestudeerd, blijft het controversieel welk klimaatmechanisme eraan ten grondslag lag. Terwijl dat wel erg interessant is, omdat het ook iets kan vertellen over de huidige klimaatcrisis. “Onderzoek naar recente, natuurlijke klimaatafwijkingen helpt ons de processen te begrijpen die mogelijk de door mensen veroorzaakte wereldwijde opwarming veroorzaken”, zegt hoofdonderzoeker Anastasia Zhuravleva.
Kouder water
Dus wat gebeurde er nu in de tropische Atlantische Oceaan tijdens die opvallend koude periode? Om daar achter te komen bestudeerden de onderzoekers sedimenten uit het zuidelijke Caribisch gebied en reconstrueerden het zoutgehalte en de temperatuur van het oppervlaktewater in de laatste 1700 jaar. Ook keken ze naar de isotopische samenstelling van de kalkrijke schelpen van plankton.
De resultaten wijzen op een afkoeling van 1 graad Celsius in de Kleine IJstijd. “Dat is een behoorlijke temperatuurverandering voor deze regio”, legt onderzoeker Mahyar Mohtadi uit. “Ook opmerkelijk is een andere duidelijke koele periode in de 8ste en 9de eeuw. Koudere temperaturen in een normaal gesproken warme tropische oceaan hebben geleid tot minder neerslag in de regio, wat samenviel met extreme droogte op schiereiland Yucatan en de neergang van de klassieke Maja-cultuur.”
Warme golfstroom
Maar deze afkoeling had nog meer gevolgen. Hij ging bijvoorbeeld gepaard met een zwakkere oceaanstroom en een toegenomen verzilting in het Caribisch gebied. “Advectie, oftewel de beweging van tropisch zout naar hogere breedtegraden, is essentieel om een hoge oppervlaktedichtheid te behouden in de sub-polaire Noord-Atlantische Oceaan. Dit is een voorwaarde voor de algehele stabiliteit van de grootschalige oceaancirculatie, inclusief de warme golfstroom, die verantwoordelijk is voor de milde temperaturen in Europa”, vertelt Bauch.
Direct bewijs
Vermoedelijk werd de afkoeling in het begin veroorzaakt door bijvoorbeeld vulkaanuitbarstingen, een lage zonneactiviteit en een wisselwerking tussen het zee-ijs en de oceaan in het noorden. Maar de nieuwe studie levert bewijs dat door de afname van het zouttransport naar hogere breedtegraden de afkoeling verergerde en langer duurde. Omgekeerd geldt ook dat als er meer zout vanuit de tropen naar het noorden stroomt, de dichtheid van het oppervlaktewater in de buurt van de Noordpool zal toenemen. Daardoor zal er meer warm water naar het noorden stromen, wat resulteert in hogere temperaturen in Europa en Noord-Amerika. “Dit proces is bekend uit modellen en er werd aangenomen dat het ook voor de Kleine IJstijd gold, maar door gebrek aan tropische oceaandata waren deze aannames gebaseerd op veel minder directe neerslaggegevens”, legt Zhuravleva uit.
Er is bewijs dat de golfstroom zwakker wordt en dat de opwarming van de Aarde de oorzaak is. Wat zeker is, is dat de gevolgen van deze verandering wereldwijd gevoeld worden. De mate waarin de verschillende klimaatmechanismen effect hebben op elkaar is echter nog niet helemaal duidelijk. Maar deze studie bevestigt in ieder geval wel dat het zout dat van het zuiden naar het noorden wordt meegevoerd een belangrijke factor is in deze processen.
