Atlantische omwentelingscirculatie op millennial-schaal gestuurd door de Zuidelijke Oceaan

Waarom dit oceaanverhaal ertoe doet

Ver onder het oceaanoppervlak verplaatsen langzaam stromingen warmte, koolstof en voedingsstoffen over de globe en helpen zij het klimaat te bepalen waarin wij leven. Deze studie kijkt meer dan duizend jaar terug om te zien hoe die verborgen stromingen in de loop van de tijd zijn veranderd. Door chemische aanwijzingen vastgelegd in diepzeezeekoralen te lezen, tonen de auteurs aan dat verschuivingen in wateren rond Antarctica hebben bijgedragen aan de sterkte van een belangrijke Atlantische stroming die weerpatronen, zeespiegel en ecosystemen op land en zee beïnvloedt.

Klimaatgeschiedenis lezen uit diepzeezeekoralen

In plaats van alleen op moderne instrumenten te vertrouwen, die de oceanen pas enkele decennia observeren, wendden de onderzoekers zich tot oude bamboezekoralen verzameld van seamounts in de zuidwestelijke Stille Oceaan en uit een diep bekken nabij Antarctica. Deze koralen groeien langzaam en leggen calciet-skeletten vast die informatie opslaan over de temperatuur, zoutgehalte, leeftijd en zuurgraad van het omringende water. Door zorgvuldig de skeletlagen te dateren en verhoudingen van magnesium tot calcium, zuurstof- en koolstofisotopen, radiokoolstof en boorisotopen te meten, reconstrueerde het team de geschiedenis van een middeldiep watermassa bekend als Antarctic Intermediate Water over de afgelopen 1.300 jaar.

Een lange achteruitgang in zuidelijke wateren

De koralen tonen aan dat deze zuidelijke middeldiepe wateren relatief warm waren tot ongeveer halverwege de vijftiende eeuw. Sindsdien zijn ze geleidelijk afgekoeld en minder zout geworden. Extra chemische aanwijzingen laten zien dat het water in de afgelopen eeuwen ook iets jonger is geworden in radiokoolstofleeftijd en minder zuur (meer basisch). Gezamenlijk suggereren deze veranderingen dat minder diep, oud en koolstofrijk water uit de omgeving van Antarctica naar boven is gekomen en zich in de intermediaire laag heeft gemengd. In plaats daarvan lijkt een groter aandeel koeler, verser water deze oceaandelen te voeden. De auteurs stellen dat dit wijst op een geleidelijke verzwakking van de omwentelingscirculatie in de Zuidelijke Oceaan, het systeem van opwellend en zinkend water dat helpt de wereldwijde diepe stromingen aan te drijven.

Zuidelijke veranderingen voelbaar in de Atlantische Oceaan

Toen het team hun op koralen gebaseerde reconstructie vergeleek met bestaande reconstructies van de Atlantic Meridional Overturning Circulation, vonden ze dat veranderingen in de Zuidelijke Oceaan enkele decennia later in de Atlantische Oceaan terugkomen. Periodes waarin Antarctic Intermediate Water afkoelde, kwamen overeen met latere vertragingen in de sterkte van de Atlantische omwenteling, met een typische vertraging van ongeveer 50 jaar. Een koraal uit de Bransfield Strait, een bekken beïnvloed door water dat de diepste delen van de Atlantische Oceaan voedt, vertelde een vergelijkbaar verhaal: sinds halverwege de 1800s zijn deze diepe zuidelijke wateren in stap met de intermediaire wateren afgekoeld en vers zoeter geworden, en hun variaties sluiten ook aan bij latere veranderingen in de Atlantische omwenteling. Dit patroon ondersteunt modelresultaten die suggereren dat de Atlantische Oceaan reageert op veranderingen in de eigenschappen van zuidelijk afkomstige wateren die noordwaarts worden vervoerd over vele decennia.

Twee-richtingsverkeer tussen de polen

De verbanden zijn niet louter eenrichtingsverkeer. Statistische tests tonen aan dat op kortere tijdschalen van jaren tot decennia zuidelijke wateren en de Atlantische omwenteling elkaar zowel kunnen voorafgaan als volgen. De auteurs interpreteren dit als bewijs voor snelle, golfachtige signalen die zich snel rond de oceaanbekkens kunnen verplaatsen, bovenop de langzamere, advectieve verplaatsing van watermassa's. Ze identificeren ook twee periodes waarin de Atlantische omwenteling zwakker was dan verwacht op basis van de toestand van de zuidelijke wateren: tijdens de Middeleeuwse Warme Periode rond 1260 tot 1450, en opnieuw sinds halverwege de twintigste eeuw. In die tijden leken lokale factoren in de Noordelijke Atlantische Oceaan, zoals veranderingen in de aanvoer van oppervlaktezoetwater, het systeem verder te hebben beïnvloed dan zuidelijke invloeden alleen zouden verklaren.

Wat dit betekent voor ons toekomstige klimaat

Voor niet-specialisten is de kernboodschap dat het Atlantische stroomsysteem dat nu aandacht krijgt vanwege zijn recente verzwakking, een lange geschiedenis heeft van beïnvloeding door wat er rond Antarctica gebeurt. De koraalarchieven geven aan dat de omwenteling in beide hemisferen momenteel zwakker is dan op enig moment in het afgelopen millennium, en dat de Atlantische Oceaan recentelijk nog verder is verzwakt door lokale veranderingen in het noorden. In plaats van geïsoleerd te handelen, gedragen de grote oceaanstromingen zich als een onderling verbonden netwerk met een trage respons. Begrijpen dat de Zuidelijke Oceaan de Atlantische stroming kan voorbereiden op een aanhoudende zwakte helpt huidige trends te verklaren en zal inspanningen verbeteren om te voorspellen hoe het klimaatsysteem zich mogelijk ontwikkelt in een opwarmende wereld.

Bronvermelding: Thresher, R.E., Rintoul, S.R., Fallon, S.J. et al. Millennial-scale Atlantic overturning circulation led by the Southern Ocean. Nat. Geosci. 19, 520–525 (2026). https://doi.org/10.1038/s41561-026-01959-6

Trefwoorden: Atlantische omwentelingscirculatie, Zuidelijke Oceaan, diepzeezeekoralen, paleoklimaat, verandering in oceaancirculatie