Categorie archief: Oceanen

Een koude vlek en een vertragende stroming: wat is er aan de hand in de noordelijke Atlantische Oceaan?

201501-201512

Jaargemiddelde temperatuuranomalieën voor 2015 (t.o.v. het gemiddelde van de 20e eeuw) volgens NOAA

In Reykjavik vond eerder deze maand de Arctic Circle Assembly plaats, een jaarlijkse conferentie over allerlei zaken die te maken hebben met het noordpoolgebied. Een van de onderwerpen die hier werden besproken was een opvallend verschijnsel in de Atlantische Oceaan: een plek ten zuiden van Groenland die afkoelt, terwijl de rest van de wereld warmer wordt. Terwijl 2015 wereldwijd een nieuw warmterecord vestigde, was het oceaanoppervlak hier recordkoud. De afkoeling in dit gebied is al jaren aan de gang – Rahmstorf et al. constateerden vorig jaar een dalende trend in de temperatuur over een periode van meer dan een eeuw – en die koelte duurt ook nu nog voort, zoals bijvoorbeeld te zien is bij Nullschool. (Een excuus om nog eens de aandacht op die prachtige site te vestigen is altijd welkom). Op RealClimate geeft Stefan Rahmstorf een uitgebreide toelichting op dit fenomeen. Hieronder volgt een samenvatting van de hoofdpunten.

fig1a_new-600x393

Temperatuurtrend over de periode 1901 – 2013 volgens gegevens van NASA. Bron: Rahmstorf et al. 2015

Lees verder

De risicoanalyse van James Hansen en het mijnenveld van de risicocommunicatie

Hansen fig22

Als het de bedoeling van James Hansen was om met zijn nieuwe artikel opschudding te veroorzaken, dan is dat wel gelukt. Een zoekopdracht bij Google naar recente nieuwsartikelen met de termen “Hansen” en “climate” levert honderden resultaten op. In Nederland besteedden onder meer De Volkskrant en Nieuwsuur aandacht aan het artikel.

Het artikel met de titel “Ice melt, sea level rise and superstorms: evidence from paleoclimate data, climate modeling, and modern observations that 2 °C global warming is highly dangerous” is geen soloactie van Hansen. Hij heeft 16 coauteurs: wetenschappers uit de VS, Frankrijk, Duitsland en China. Hansen presenteert zich wel nadrukkelijk als het boegbeeld van het onderzoek en hij laat er geen twijfel over bestaan dat hij er maatschappelijke consequenties aan verbindt. Ook in het artikel zelf doet hij dat. In de conclusies geeft hij als veilige bovengrens voor de CO2-concentratie een waarde van 350 ppm, dat is 50 ppm lager dan de huidige concentratie. Hij meent dat dit een haalbare doelstelling is voor het eind van de eeuw.

Hansen en zijn coauteurs hebben gekozen voor een benadering die voor risicoanalisten heel gebruikelijk is, maar in de doorgaans terughoudende (klimaat)wetenschappelijke wereld minder. Ze geven daarmee gehoor aan de oproep van Kerry Emanuel van vorig jaar om aandacht te geven aan zogenaamde staartrisico’s. Al gebiedt de eerlijkheid wel te zeggen dat het niet helemaal duidelijk is of Hansen het scenario dat in het artikel wordt behandeld ook als staartrisico ziet. Het artikel wekt wat meer die indruk dan zijn publieksoptredens. Juist met die publieksoptredens begeeft hij zich in een mijnenveld. Risicocommunicatie heeft sinds de jaren ’80 van de vorige eeuw de nodige aandacht gehad in Nederland (en daarbuiten) en degenen die zich ermee bezig hebben gehouden weten dat er heel veel mis kan gaan. Lees verder

Forse reductie van de CO2-uitstoot nodig voor het welzijn van onze oceanen

De oceanen bevatten een haast onvoorstelbare hoeveelheid water en heel veel leven. Lange tijd leek het alsof niets daar substantieel verandering in kon brengen, maar inmiddels weten wij beter. De mens is er wel degelijk in geslaagd om die enorme en traag reagerende massa water te veranderen. Vervuiling, overbevissing en oceaanverzuring door de opname van een gedeelte van onze CO2-uitstoot, beginnen hun tol te eisen. Vooral de oceaanverzuring gaat met een snelheid die ongekend hoog is en die waarschijnlijk niet eerder is voorgekomen in de afgelopen 300 miljoen jaar. Onze CO2-uitstoot stopt niet van vandaag op morgen en daarmee zal de accumulatie van CO2 in de atmosfeer nog een tijd doorgaan. Dat geldt dan ook voor de opwarming en oceaanverzuring; dit heeft consequenties voor het leven in de oceanen, de toekomstige CO2-opname, het zeeniveau en de temperatuur van het water in de oceanen.

In een nieuw artikel (Gattuso et al. verschenen in Science) geven 22 wetenschappers van verschillende instituten een overzicht van de huidige stand van zaken met betrekking tot de oceanen gebaseerd op de meest recente wetenschappelijke literatuur. Daarnaast vergelijken zij de effecten van CO2-uitstoot op de oceanen volgens enkele verschillende toekomstscenario’s (RCP scenario’s). In de figuur boven het blogstuk geeft men een overzicht van de risico’s voor o.a. het zeeleven, de mogelijke managementopties en de veranderingen in enkele kengetallen voor het jaar 2100 voor de scenario’s RCP2.6 en RCP8.5.
Lees verder

Olifanten, oscillaties, oceanen en nog maar eens “de pauze”

BestOcean

BestLand
Temperatuurverloop van oceaan (boven) en land (onder) volgens Berkely Earth

Laat ik beginnen met de olifanten in de kamer: twee vragen die ongetwijfeld op zullen komen bij sommige lezers van dit stuk.

De eerste vraag: is er nu wel of geen pauze in de opwarming van de aarde? Het antwoord: inderdaad. Of, wat minder cryptisch: het is maar net hoe je er naar kijkt. De meest directe manier waarop we de opwarming van het klimaat ervaren is door de temperatuurstijging aan het aardoppervlak. En die is zo’n beetje sinds het begin van deze eeuw een stuk trager geweest dan in de daaraan voorafgaande periode. Dat is wel een pauze te noemen, zeker als we het volgens diverse datasets recordwarme 2014 voor het gemak nog maar even buiten beschouwing laten. Maar eigenlijk ervaren we de opwarming vooral via de temperatuurstijging van het land, in plaats van die van het hele aardoppervlak. Met de blik uitsluitend op het land gericht wordt het al wat lastiger om een “pauze” te vinden in temperatuurdata zoals die van bijvoorbeeld Berkely Earth (pdf) (de favoriete temperatuurdata van zelfverklaard scepticus Anthony Watts, dat wil zeggen: tot het moment dat die data er daadwerkelijk waren). Zie de afbeeldingen bovenaan dit stuk.

Er is ook wel iets voor te zeggen om opwarming te definiëren als accumulatie van warmte in het hele systeem, in plaats van als temperatuurstijging van het oppervlak. Die accumulatie van warmte is het directe gevolg van een toename van de concentratie broeikasgassen. Als opwarming zo wordt gedefinieerd, is er geen reden om aan te nemen dat er sprake is van een pauze van enige betekenis, zoals ik vorig jaar al eens constateerde.

De tweede vraag: verschijnen er niet ontzettend veel wetenschappelijke artikelen over die pauze? Het antwoord: dat valt best mee. De artikelen die er op één of andere manier aandacht aan besteden krijgen wel veel aandacht, zoals ik met dit blogstuk ook weer laat zien… Maar er is nog wel wat meer over te zeggen. Voor klimaatonderzoekers is alles wat er op dit moment onder onze ogen gebeurt in het klimaatsysteem natuurlijk een enorme bron van informatie. De afvlakking van de opwarming van het oppervlak (vooral van de oceaan) is dus een interessant onderzoeksonderwerp, dat regelmatig nieuwe informatie, ideeën en inzichten oplevert, die in wetenschappelijke artikelen wereldkundig worden gemaakt. Lees verder

The West Wind – wat de westenwind zegt over de interne variabiliteit van het klimaat

The West Wind van Tom Thomson

The West Wind van Tom Thomson

The West Wind is een schilderij van de Canadese schilder Tom Thomson. Het maakte deel uit van de expositie “Painting Canada” die in 2012 door Europa trok en daarbij onder meer het Groninger Museum aandeed. Dat museum verzocht een aantal muzikanten een nummer te schrijven bij een werk uit die expositie. Een van die muzikanten was Pascal Hallibert van Point Quiet, en die schreef “The West Wind (mp3)”. En dat nummer is het perfecte excuus om hier maar eens de nieuwe cd van dat bandje, waarin ik de contrabas beroer, te promoten.

De westenwind speelt namelijk een hoofdrol in een artikel dat eind vorig jaar in Nature Geoscience verscheen: “Early twentieth-century warming linked to tropical Pacific wind strength” van – hoe toevallig – Thompson et al.. Het artikel gaat over een westenwind die niet zo vaak voorkomt: die in de tropische Stille Oceaan.

Het begint bij de passaat, die wind die vanuit het zuiden en noorden naar de evenaar waait, om de daar opstijgende warme lucht aan te vullen. Door de rotatie van de aarde (het Corioliseffect) buigt de wind in het noorden af naar rechts en in het zuiden naar links, waardoor het rond de evenaar meestal uit het oosten waait. Water aan het oppervlak van de Stille Oceaan wordt door de passaat meegevoerd van oost naar west, onderweg steeds verder opwarmend in de tropenzon. De westelijke Stille Oceaan, bij Indonesië, is daarom meestal warmer dan die in het oosten, bij Zuid-Amerika, waar het door de wind weggevoerde water wordt vervangen door uit de diepte opwellend koud water. Door de hogere temperatuur stijgt er in het westen meer lucht op, wat op zijn beurt de oostenwind weer versterkt. Door de overheersende oostenwind is de zeespiegel bij Indonesië tot een halve meter hoger dan bij Zuid-Amerika. Af en toe stroomt er, iets onder het oppervlak, een enorme bel warm water (een zogenaamde Kelvingolf) terug naar Zuid-Amerika. Als die bel daar aan het oppervlak komt zwakt de oostenwind af, of kan de wind zelfs tijdelijk uit het westen waaien, waardoor nieuwe Kelvingolven opgewekt kunnen worden. Het afwijkende temperatuurprofiel dat is ontstaan kan zichzelf zo (tijdelijk) in stand houden of versterken. Wanneer dat gebeurt is er sprake van een El Niño. Bij een La Niña is – de oplettende lezer zal dat inmiddels begrijpen – de situatie omgekeerd: een sterkere oostelijke passaat en groter temperatuurverschil tussen west en oost dan normaal. Een animatie van Prentice Hall laat zien hoe de verschillende condities ontstaan. Niño’s en Niña’s worden gekwantificeerd op basis van de ENSO-index. Lees verder

FAQ Oceaanverzuring

Oceaanverzuring wordt door sommigen ‘het andere CO2 probleem’ genoemd en soms zelfs de ‘kwaadaardige tweeling van de opwarming van de aarde’. De Engelse term ocean acidification wordt ook vaak gebruikt. Met enige regelmaat wordt men in discussies geconfronteerd met allerlei misvattingen of vragen omtrent de oceaanverzuring. Hieronder pogen we voor de meest voorkomende vragen een aantal antwoorden en uitleg te geven. Deze zijn voor het grootste gedeelte gebaseerd op het “FAQs about Ocean Acidification” rapport uit 2012 en het rapport uit 2013 van het derde symposium over “The Ocean in a High-CO2 World”. Meer info en veel wetenschappelijke referenties zijn in die rapporten te vinden en op hun websites, zie de ‘Wetenschappelijke referenties en links’ onderaan het blogstuk.

1. Wat is oceaanverzuring?
2. Is oceaanverzuring hetzelfde als klimaatverandering?
3. Waarom noemt men het oceaanverzuring terwijl de oceanen basisch zijn?
4. Welke chemische reacties spelen een rol in de oceanen als het over CO2 gaat?
5. Waarom wordt er door de CO2 opname niet spontaan calciumcarbonaat gevormd?
6. Zijn er metingen die aantonen dat de pH daalt?
7. Hoeveel is de pH (zuurgraad) gedaald sinds de industriële revolutie?
8. Waarom is men bezorgd over de oceaanverzuring?
9. De natuurlijke variatie in de pH van de oceanen is groter dan de verwachte daling van de pH in de komende eeuw, waarom is dat laatste dan toch een punt van zorg?
10. Blijven de oceanen zoveel menselijk CO2 opnemen zoals nu het geval is?
11. Wat is de verwachting voor de toekomst voor de chemische samenstelling van de oceanen?
12. Hoe zullen de verschillende soorten reageren op de oceaanverzuring?
13. In het geologische verleden was de CO2 concentratie in de atmosfeer soms erg hoog en toch waren er koraalriffen en ander leven met een kalkskelet in de oceanen. Hoe kan dat?

Wetenschappelijke referenties en links.

1. Wat is oceaanverzuring?

Oceaanverzuring is een daling van de zuurgraad van de oceanen over decennia of langer. De oorzaak daarvan is meestal een opname van CO2 uit de atmosfeer; CO2 vormt in combinatie met water namelijk koolzuur (H2CO3). In het geologische verleden van de aarde is oceaanverzuring vaker voorgekomen en door natuurlijke oorzaken. Dit keer zijn wij mensen er de veroorzakers van, want in de huidige tijd neemt de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer sterk toe door de verbranding van fossiele brandstoffen.

De zuurgraad wordt in de chemie aangeduid met de pH en dat is een logaritmische schaal (pH = – Log[H+]): een vloeistof met een pH van 5 is dus tien keer zo zuur als die met een pH van 6. Een pH van 7 noemt men neutraal, een hogere pH noemt men basisch en een lagere pH zuur. De pH van de oceanen varieert van circa 7.8 tot 8.4 (IPCC AR5, blz. 293) en is gemiddeld 8.1, de oceanen zijn derhalve licht basisch.

Lees verder

Verwarring over de opwarming van de oceanen

Door Bob Brand en Jos Hagelaars

Door menselijke activiteiten is de aarde aan het opwarmen en circa 93% van die warmte wordt door de oceanen opgenomen. De verandering in de warmte-inhoud van de oceanen is derhalve een heel belangrijke graadmeter voor de klimaatverandering. Het is voor de klimaatwetenschap dan ook een belangrijk onderwerp van onderzoek.

Recent zijn er twee artikelen uitgekomen over de opwarming van de oceanen in het tijdschrift Nature: Durack et al over het onderschatten van de opwarming van 1970 t/m 2004 tot 700 meter diepte (vooral op het zuidelijk halfrond) en Llovel et al over de opwarming van de gehele oceaan van 2005 t/m 2013. Volgens sommige commentatoren lijken deze onderzoeken elkaar tegen spreken en er is wat verwarring over de verschillende oceaandiepten.

Durack: onderschatten van de opwarming

Durack e.a. hebben de diverse datasets betreffende de warmte-inhoud (OHC = ocean heat content) van de oceanen vergeleken met de theoretische verwachting volgens modellen en met de zeespiegelstijging zoals gemeten met satellieten. Daar een deel van de zeespiegelstijging wordt veroorzaakt door de thermische uitzetting van het oceaanwater, is er een grote correlatie tussen de zeespiegelstijging en de warmte-inhoud. Op grond van deze analyses concluderen Durack e.a. dat de warmte-opname van het zuidelijk halfrond voor de periode 1970 t/m 2004 te laag is ingeschat. Zij wijten dit aan de beperkte dekkingsgraad van de diverse warmte-inhoud meetinstrumenten op het zuidelijk halfrond over die periode. Vanaf circa 2004 is deze dekkingsgraad verbeterd door het inzetten van de Argo sondes.

Durack en zijn mede-auteurs hebben doorgerekend wat deze onderschatting van de opwarming betekent voor de diverse warmte-inhoud datasets, zie figuur 1. Voor de mondiale NOAA data (Levitus 2012, de donkerblauwe balk) zou de onderschatting mondiaal gemiddeld oplopen tot maar liefst 58%.

Figuur 1: De waargenomen en gesimuleerde verandering van de warmte-inhoud voor 1970-2004. Figuur 5 uit Durack et al.

Lees verder