Zonsondergang boven de oceaan
Shutterstock

Noord-Atlantische Oceaan was in de lente nog nooit zo warm

20 juni 2023

Het oppervlak van de Noord-Atlantische Oceaan is sinds begin maart warmer dan ooit gemeten. Op enkele dagen werd het oude record met 0.5°C verbroken. Voor zeewatertemperaturen, waar records doorgaans met minder dan 0.1°C worden verbroken, is dit extreem. Waar komt dit door? Dat is de vraag waar wetenschappers zich nu het hoofd over breken. Hier leggen wij een aantal stukjes van de puzzel, die nog niet volledig is opgelost.

Puzzelstukje 1: klimaatverandering 

De hoge temperaturen (figuur 1) kunnen voor een deel worden toegeschreven aan klimaatverandering door broeikasuitstoot. De oceanen nemen ongeveer 90 procent van de extra energie op die het klimaatsysteem binnenkomt. Hierdoor warmt het zeeoppervlak wereldwijd op. De opwarming van de Noord-Atlantische Oceaan is sinds 1850 ongeveer +1°C, vergelijkbaar met het wereldgemiddelde. Het huidige record zou niet hebben plaatsgevonden zonder deze langdurige historische opwarming. Maar het grote verschil met de zeewatertemperatuur van de afgelopen decennia kan hiermee niet verklaard worden. Een samenloop van omstandigheden zorgt voor deze uitschieter

Puzzelstukje 2: natuurlijke schommelingen 

Het klimaatsysteem kent natuurlijke schommelingen op verschillende tijdschalen. De bekendste is El Niño, die eens in de 3 tot 7 jaar tevoorschijn komt en ook dit jaar weer leidt tot een opwarming van de tropische Stille Oceaan. Als de tropische Stille Oceaan warmer wordt, warmt de tropische Atlantische Oceaan meestal ook op, maar wel een stuk minder.  

Ook de Atlantische Oceaan kent schommelingen. Afwisselend is de temperatuur gedurende enkele tientallen jaren wat hoger en dan weer wat lager dan normaal (figuur 2). Dit wordt de Atlantische Multidecadale Variabiliteit (AMV) genoemd. Deze gaat meestal samen met schommelingen in de sterkte van oceaanstromingen zoals de Atlantische Meridionale Overturning Circulatie (AMOC), in de volksmond Warme Golfstroom genoemd. De AMV bevindt zich sinds de start van deze eeuw voornamelijk in een warme fase en is sinds 2020 gepiekt, waardoor de zeewatertemperatuur aan het oppervlak zo’n 0,1 tot 0,2 graden hoger is dan normaal. Deze stijging in AMV is sterk, en het onderliggende proces is momenteel niet bekend, maar uitzonderlijk is het niet. Vergelijkbare snelle stijgingen zijn te zien in 1977 en 2000.  

Tijdseries van de dagelijkse temperatuur van de Noord-Atlantische Oceaan als functie van de dag in het jaar vanaf 1982 tot nu.
Figuur 1. Dagelijkse temperatuur van de Noord-Atlantische Oceaan vanaf 1982 tot nu. Bron: ClimateReanalyzer.org
Index tijdserie van de Atlantische Multi-decadale Variabiliteit (AMV), een schommeling in temperatuur van de Noord-Atlantische oceaan op een tijdschaal van 30-60 jaar. Momenteel is de AMV in een warme fase. Bron: KNMI climate explorer.
Figuur 2. Index van de Atlantische Multi-decadale Variabiliteit (AMV), een schommeling in temperatuur van de Noord-Atlantische oceaan op een tijdschaal van 30-60 jaar. Momenteel is de AMV in een warme fase. Bron: KNMI climate explorer.
Voorjaarstemperatuur van de Noord-Atlantische Oceaan in de bovenste 500 meter van 2004 tot nu en twee kaartje met de verdeling van de temperatuur op 20 meter diepte in het voorjaar van 2010 en 2023.
Figuur 3. Voorjaarstemperatuur van de Noord-Atlantische Oceaan in de bovenste 500 meter als afwijking van de gemiddelde temperatuur over 2004-2022 (boven) en de verdeling van de temperatuur op 20 meter diepte het het voorjaar van 2010 en 2023 (onder, als afwijking van de temperatuur in de voorgaande vijf jaar). Bron: argo/knmi.

Puzzelstukje 3: warmte onder het oppervlak  

De warme AMV-fase is de laatste jaren ook zichtbaar in metingen door Argo-floats (drijvende meetboeien in de zee) tot een diepte van wel 500 meter (figuur 3). Dit diepe signaal duidt erop dat de hoge zeewatertemperaturen gedurende de afgelopen jaren deels het gevolg zijn van een herverdeling van warmte in de oceaan door veranderende zeestromen. De opwarming is het sterkst is in de oostelijke Noord Atlantische Oceaan en gaat door de herverdeling van warmte gepaard met een afkoeling in het westen (figuur 3, rechtsonder). Dit duidt op een verzwakte zeestroom die we de 'subtropische gyre' noemen, een met de klok meedraaiende door de wind aangedreven reuzenwervel in de subtropische Noord Atlantische oceaan.  

Dankzij de combinatie van de geleidelijke opwarming van het oceaanwater en natuurlijke klimaatschommelingen bevond de Noord-Atlantische Oceaan zich al aan het begin van het jaar aan de bovengrens van de gemeten temperaturen. Het jaar 2023 stond dus in de startblokken om records te breken, maar de grootte en duur van dit record doet veel wetenschappers versteld staan. 

Puzzelstukje 4: afwijkende weerpatronen 

Ook het weer heeft bijgedragen aan de hoge oceaantemperaturen. Het hogedrukgebied boven de Azoren was dit voorjaar relatief zwak met zwakke passaatwinden tot gevolg. De zwakke winden hebben op twee manieren bijgedragen aan de opwarming. Ten eerste, minder wind betekent minder verdamping en minder verdamping betekent minder afkoeling van het oceaanwater. Ten tweede, minder wind betekent dat het oceaanwater aan het oppervlak minder mengt met het diepere, koudere water. De warmte van de zon komt zo terecht in een dunnere laag die sterker opwarmt (figuur 3). Ondanks de recordtemperaturen aan het oppervlak, zien we dat de zee beneden 100 meter diepte in mei hierdoor juist iets kouder is dan de afgelopen twee jaar. Hoewel de opwarming van de ondiepe oceaan deze lente zeer sterk is, zijn er eerdere jaren geweest met zeer warme lentemaanden. Zo was de ondiepe Noord-Atlantische Oceaan in de lente van 2010 ook zo’n 0,4 graden warmer dan in de jaren ervoor, met een patroon wat sterk doet denken aan dit jaar (figuur 3, linksonder). Vanwege de toenmalige koude fase van de AMV, werden in 2010 geen records gebroken. 

Sinds half mei lag er een hardnekkig hogedrukgebied boven Groot-Brittannië, wat langzaam richting Scandinavië dreef. Dit zorgde voor een oostenwind vanaf de zuidelijke helft van het Europese continent, die met name in juni warme en droge lucht over zee blies. Dit heeft bijgedragen aan de lokale opwarming van het zeeoppervlak ten westen van Ierland en Frankrijk.  

Puzzelstukje 5: zonnestraling 

Hoe meer zon, hoe warmer het zeewater, zeker als het warme water aan het oppervlak niet goed mengt met het diepere koudere water zoals in deze lente. Door het hardnekkige hogedrukgebied boven Groot-Brittannië en Scandinavië was er weinig bewolking en dus veel zon boven de oceaan. Bovendien was de lucht mogelijk schoner dan voorgaande jaren. Kleine zwevende stofdeeltjes in de lucht (aerosolen) weerkaatsen zonlicht. Hoe minder aerosolen, hoe meer zonlicht het oceaanoppervlak bereikt. Sinds begin juni wordt er een uitzonderlijk lage concentratie Saharastof gemeten en ook is de lucht schoner doordat er sinds januari 2020 strengere milieunormen voor de zwaveluitstoot door scheepvaart gelden. In hoeverre de hierdoor verbeterde luchtkwaliteit heeft bijgedragen aan het huidige record is op dit moment nog niet duidelijk. 

Hoe gaat dit nu verder? 

De recordwarmte in de bovenste 50 meter van de Atlantische Oceaan zal, zodra de wind weer toeneemt, mengen met de koudere diepere oceaan, waardoor het pieksignaal aan het zeeoppervlak, net als in 2010 zal oplossen. Ook zal de warme periode van de AMV op een termijn van jaren weer omslaan naar een koudere periode. Wanneer die precies aanbreekt is niet te voorspellen. Echter de opwarming door klimaatverandering zal de komende decennia doorzetten. De aangroeiende El Niño zal de tropische Atlantische Oceaan ook het komende jaar weer opwarmen. En afwijkende weerpatronen kunnen altijd, en in toekomst mogelijk vaker, voorkomen. Daarmee is het niet uit te sluiten dat we zulke extreem hoge zeeoppervlak-temperaturen de komende jaren vaker terug gaan zien.  

KNMI-klimaatbericht door Erwin Lambert en Sybren Drijfhout 

Recente nieuws- en klimaatberichten

  1. Antarctisch warmterecord verbrijzeld door atmosferische rivier

    Op 18 maart 2022 gebeurde er in het Antarctische binnenland iets bijzonders. Normaal is het er ze...

    17 mei 2024 - Klimaatbericht
  2. Door satelliet EarthCARE meer begrip van klimaatverandering

    Eind mei wordt satelliet EarthCARE gelanceerd. EarthCARE is uitgerust met geavanceerde instrument...

    15 mei 2024 - Nieuwsbericht
  3. Meer zon in de lente

    Het KNMI houdt bij hoeveel zonnestraling het aardoppervlak bereikt, en ook hoe lang de zon schijn...

    14 mei 2024 - Klimaatbericht
  4. Noorderlicht komt zeldzaam zuidelijk boven Nederland door zonnestorm

    Vrijdag 10 mei bevond het noorderlicht zich boven Nederland. Dat het noorderlicht zo zuidelijk ko...

    13 mei 2024 - Nieuwsbericht
Toon alle nieuws- en klimaatberichten