Wat oude ijstijd-data ons leren over extreme kou en de golfstroom
Stel je voor: binnen een paar jaar tijd verandert je klimaat compleet. Geen geleidelijke opwarming of afkoeling, maar een plotselinge omschakeling. Dat gebeurde duizenden jaren geleden echt, tijdens de laatste ijstijd. Onderzoekers bestudeerden nu wat die omslagen deden met extreme kou, en dat is relevant voor onze toekomst.
De hoofdrolspeler in dit verhaal is de AMOC. Dit is een systeem van oceaanstromingen in de Atlantische Oceaan, dat warm water van de evenaar naar het noorden brengt. Wetenschappers maken zich zorgen dat de AMOC door klimaatverandering kan verzwakken of zelfs (deels) stil kan vallen. Om te snappen wat dat betekent, kijkt dit onderzoeksteam terug naar een periode waarin zoiets al eerder gebeurde.
Terug naar de ijstijd
Tijdens de laatste ijstijd, ongeveer 20.000 jaar geleden, schakelde het klimaat regelmatig snel tussen twee toestanden: een koude "stadiale" periode en een warmere "interstadiale" periode. Deze plotselinge omslagen heten Dansgaard-Oeschger oscillaties, genoemd naar de onderzoekers die ze ontdekten. Het onderzoeksteam gebruikte een computersimulatie (een berekening van het klimaatsysteem, CCSM4 genaamd) die dit soort snelle omslagen nabouwt.
Met statistische methodes (de zogeheten GEV-verdeling, een wiskundig model dat voorspelt hoe vaak extreme waarden voorkomen) onderzochten ze hoe extreme koude uitbraken veranderden tijdens deze omslagen. Ze keken specifiek naar hoe deze extremen samenhingen met de sterkte van de AMOC.
Grote regionale verschillen
De uitkomst: in veel gebieden op aarde zien de onderzoekers een redelijk voorspelbaar patroon. Binnen een stabiele periode, of die nu koud of warm is, verandert de kans op extreme kou geleidelijk mee met de sterkte van de AMOC. Maar op het moment van de omslag zelf gebeurt er iets anders: dan zijn de veranderingen niet geleidelijk, maar schoksgewijs of golvend.
Belangrijk is dat niet elke plek op aarde hetzelfde reageert. Het uitbreiden en terugtrekken van zee-ijs, en veranderingen in de sterkte van oceaanstromingen, spelen hierbij een grote rol. Deze effecten planten zich ook voort naar andere delen van de wereld, via zogeheten teleconnecties: verbanden tussen het weer op de ene plek en het weer duizenden kilometers verderop.
De onderzoekers vergeleken hun resultaten waar mogelijk met natuurlijke "geheugens" van het klimaat uit die tijd, zoals ijskernen en sedimentlagen, die aanwijzingen geven over de temperatuur van lucht en water in het verleden.
Wat betekent dit (nog) niet: Dit onderzoek gaat over het klimaat van 20.000 jaar geleden, tijdens een ijstijd. Het is dus geen directe voorspelling voor onze huidige, warmere wereld. Het is ook één onderzoeksteam dat één klimaatmodel gebruikte. De auteurs benadrukken zelf dat vergelijkingen tussen verschillende klimaatmodellen en verschillende klimaattoestanden voorzichtig moeten gebeuren, omdat de dynamiek per situatie en per locatie verschilt.
Toch is dit een nuttig hulpmiddel. Het geeft klimaatwetenschappers een manier om de sterkte van de AMOC te koppelen aan de kans op extreme kou. Dat kan helpen om beter te begrijpen wat een toekomstige verzwakking van de AMOC zou kunnen betekenen voor extreme koude periodes, ook al is dat nog geen directe voorspelling.