Oceaan van warmte

De temperatuur op aarde is niet in evenwicht. Uit satellietmetingen weten we dat er meer zonnestraling door de aarde wordt opgenomen dan dat er aan warmtestraling het heelal in verdwijnt. Een nieuwe studie laat zien dat meer dan 90 procent van deze extra energie in de oceaan wordt opgeslagen. De warmteopslag in de oceanen blijkt een nauwkeurige graadmeter van klimaatverandering.

Sinds 1850 is de wereldgemiddelde temperatuur meer dan een graad gestegen. De belangrijkste oorzaak hiervan is de toename van CO2 in de atmosfeer vanwege de verbranding van fossiele brandstoffen. CO2 absorbeert warmtestraling die door het aardoppervlak wordt uitgestraald. Door de CO2-toename neemt de uitgaande warmtestraling aan de top van de atmosfeer af. Hierdoor warmt de aarde op totdat de uitgaande warmtestraling weer gelijk is aan de opgenomen zonnestraling.

Uit satellietmetingen blijkt dat er in de periode 1990-2016 gemiddeld ruim 0,5 Watt per vierkante meter netto aan energie is binnengekomen. Een klein deel daarvan heeft de atmosfeer en het land opgewarmd en land- en zee-ijs doen smelten (7 procent), en de overige 93 procent heeft de oceaan opgewarmd.

Sinds 2004 zijn duizenden Argo floats uitgezet, onder andere door het KNMI, om nauwkeurig de temperatuur en het zoutgehalte in de bovenste 2 kilometer van de oceanen te meten (Figuur 1). Uit deze en andere observaties is berekend dat de hoeveelheid warmte in de oceanen sinds 1960 met 34 x 10²² Joules is toegenomen (Figuur 2, blauwe vlakken). Gemiddeld per jaar is dit gelijk aan 75 keer de wereldwijde elektriciteitsproductie van 2016.

Het blijkt dat deze hoeveelheid warmte goed overeenstemt met de gemeten 0,5 Watt per vierkante meter energiestroom aan de top van de atmosfeer (Figuur 2, gele lijn). Deze metingen ondersteunen daarom de conclusie dat de stijging van de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer de oorzaak is van de huidige opwarming van het klimaat.

De warmteopslag in de oceanen is een betere indicator van klimaatverandering dan de wereldgemiddelde temperatuur die veel sterker van jaar tot jaar varieert. We weten zeker dat de opwarming van de aarde doorgaat zolang de warmteopslag in de oceanen blijft toenemen (Figuur 3).

KNMI-klimaatbericht door Frank Selten