Vaker natte voeten in New York door tragere Golfstroom

Wat klimaatmodellen in de vorige eeuw al voorspelden, lijkt uit te komen. Bewijzen stapelen zich op dat de grootschalige stroming in de Atlantische Oceaan aan het vertragen is als gevolg van de wereldwijde opwarming. Volgens een recente studie is de stroming in de afgelopen 1000 jaar nog niet zo zwak geweest. Hierbij past dat we een afname zien van de oppervlaktetemperatuur van de oceaan ten zuiden van Groenland en dat de zeespiegel versneld aan het stijgen is langs de oostkust van de VS. Het aantal dagen per jaar dat bij hoog water de zuidpunt van Manhattan overstroomt is aan het toenemen.

Oceaanstromingen

De grootschalige stroming in de Atlantische Oceaan bestaat grofweg uit twee enorme wervels, de subpolaire wervel ten zuiden van Groenland waarin het water tegen de klok in stroomt en de subtropische wervel waarin het water met de klok mee stroomt (figuur 1). Deze wervels worden primair aangedreven door de wind. De Golfstroom is een onderdeel van deze wervels en stroomt langs de kust van Florida naar het noorden om bij Cape Hatteras over te steken richting Europa. Een deel daarvan buigt zuidwaarts af en recirculeert in de subtropische wervel, een ander deel, de Noord-Atlantische Stroming, buigt af naar het noorden. Warm en zout water uit de Golfstroom komt zo in de subpolaire wervel terecht.

In de winter koelt het water in de subpolaire wervel sterk af en wordt daardoor zo zwaar dat het afzinkt ten zuiden van IJsland en in de Labrador Zee en op grote diepte langs de kust van de VS naar het zuiden stroomt. Zo stroomt aan het oppervlak relatief licht warm water de Noord-Atlantische Oceaan in en stroomt zwaarder koud water op diepte de Noord-Atlantische Oceaan uit. Deze stroming heet de Atlantische Meridionale Overturning Circulatie (AMOC) en bepaalt mede de sterkte van de Golfstroom.

Golfstroom vertraagt

Afsmelten van gletsjers en de Groenlandse IJskap en een toename van de neerslag maakt het water in de subpolaire wervel zoeter en daarmee lichter. Het gevolg is dat minder water afzinkt en de AMOC verzwakt. Klimaatwetenschappers vermoedden al in de jaren 80 dat dit een mogelijk gevolg zou zijn van de mondiale opwarming. Er is sindsdien een enorme inspanning geleverd om de sterkte van de AMOC te meten. Een combinatie van alle beschikbare gegevens laat zien dat de AMOC sinds het midden van de vorige eeuw met zo’n 15% vertraagd is en de voorspelde afname van de oppervlaktetemperatuur van de subpolaire wervel wordt ook waargenomen. Ook zijn er eerste tekenen in de metingen dat de Golfstroom systematisch zwakker wordt, maar het signaal wordt nog gemaskeerd door grote natuurlijke variaties in de sterkte van de Golfstroom.

Versnelde zeespiegelstijging

De stand van de zeespiegel wordt beïnvloed door oceaanstromingen. Zo staat de zeespiegel ruim een meter hoger aan de warme kant van de Golfstroom (figuur 1). Klimaatmodellen laten zien dat een vertraging van de Golfstroom ervoor zorgt dat de zeespiegel extra zal stijgen langs de oostkust van de VS (figuur 1). Er zijn eerste aanwijzingen dat dit nu ook gebeurt. 

Onderzoekers van de TU Delft hebben een zorgvuldige analyse gemaakt van de metingen van de hoogte van de zeespiegel daar tussen 1965 en 2015 (figuur 2). Deze is in die periode 17,5 cm gestegen. Daarvan is 7,5 cm het gevolg van het feit dat de kust daalt. De aardkorst is namelijk veerkrachtig en reageert nog op het verdwijnen van het zware gewicht van de ijsmassa’s uit de laatste IJstijd (postglaciale rebound). Door veranderingen in de massaverdeling (minder ijs op land, meer water in de oceaan) verandert de stand van de zeespiegel. Dit heeft 3,5 cm bijgedragen aan de zeespiegelstijging. Blijft over 6 cm stijging als gevolg van een afname in de dichtheid van het water in de subpolaire wervel die gepaard gaat met de verzwakking van de AMOC en de Golfstroom (paarse lijn in figuur 2). Deze laatste twee bijdrages laten de zeespiegel versneld stijgen. Als de waargenomen verzwakking van de AMOC inderdaad het signaal is wat de klimaatmodellen laten zien als reaktie op toenemende broeikasgasconcentraties in de atmosfeer, dan verwachten we dat de AMOC verder zal afzwakken en bijdragen aan de zeespiegelstijging voor de oostkust van de VS.

Kans op overstromingen neemt versneld toe

De kans op overstromingen bij hoog water neemt snel toe met een stijgende zeespiegel. Het aantal dagen per jaar dat bij hoog water de zuidpunt van Manhattan overstroomt is aan het toenemen (figuur 3). Gebeurde dat in 2011 nog op 10 dagen per jaar, de verwachting is dat dat zal zijn opgelopen tot gemiddeld 50 dagen per jaar in 2050. De wateropzet door orkaan Sandy in 2016 leidde tot grote overstromingen in een flink deel van New York. Plannen om New York weerbaarder te maken tegen toekomstige overstromingen in de vorm van zeeweringen zijn volop in de maak (figuur 3).

KNMI-Klimaatbericht door Frank Selten en Caroline Katsman (TU Delft)