Fig.1: Thermohaliene Circulatie

Rob de Vos, gepensioneerd docent aardrijkskunde, fileert een stuk in het vakblad voor aardrijkskundedocenten over het mogelijk stilvallen van de Atlantic Meridional Overturning Circulation. “Een eenzijdig en activistisch stuk.”

De Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) is de beweging van oceaaanwater in de noordelijke Atlantische Oceaan. Relatief warm water uit de (sub-)tropen wordt vanuit het Caribisch gebied door de wind noordoostwaarts getransporteerd naar het subpolaire deel van de Noord-Atlantische Oceaan en koelt onderweg af. Door dat afkoelen en het relatief hoge zoutgehalte neemt de dichtheid ten opzichte van het omringende oceaanwater toe en zinkt voor de zuidoostkust van Groenland naar grotere diepte om vervolgens in de diepere oceaan zijn weg zuidwaarts te vervolgen. Figuur 1 laat zien dat de AMOC onderdeel is van een grootschalige watercirculatie die zich over de hele wereld uitstrekt.

Dit noordwaartse Atlantische warmtetransport is verantwoordelijk voor het relatief milde klimaat van West-Europa. Veranderingen in de AMOC beïnvloeden de zeetemperatuur in de Noord-Atlantische Oceaan en daardoor onder andere de temperatuur en neerslag in Europa, de zeespiegel langs de oostkust van de VS en de activiteit van Atlantische orkanen en stormen.

Het is dus niet verwonderlijk dat er belangstelling is voor het gedrag van de AMOC, onder meer in het voortgezet onderwijs waar klimaatverandering onderdeel is van het curriculum aardrijkskunde in HAVO en VWO. Het vakblad voor aardrijkskundeleraren, ‘Geografie’, wijdt deze maand aandacht aan de AMOC:

Fig.2   Bron: Geografie

Ik werd op dit artikel gewezen door een kennis van me, docent aardrijkskunde, die zich stoorde aan de alarmistische toon van het artikel. Na lezing was ik het met hem eens: de tekst is alarmistisch en eenzijdig van toon, en daardoor mijns inziens ongeschikt om aardrijkskundeleraren (en daarmee leerlingen) te informeren over de AMOC.

De afgelopen tijd duiken er met regelmaat berichten op uit de wetenschappelijke wereld waarin gewaarschuwd wordt voor het mogelijk stilvallen van de AMOC, versterkt doorgegeven door kranten, radio en tv. Als journalisten/wetenschappers het erg bont maken schrijf ik er dan een artikeltje over, zie o.a. hier , hier en hier. Het artikel in Geografie maakt duidelijk dat de auteurs (Sjoerd Groeskamp en Geert-Jan Reichart) weinig twijfels hebben over de nabije toekomst van de AMOC: die valt binnen afzienbare tijd stil als gevolg van menselijke CO2-emissies. Ze schrijven: “Voorkomen dat de AMOC stilvalt, is nu het allerbelangrijkst en lijkt volgens de modellen nog mogelijk. Daarvoor moeten we wel zo snel mogelijk stoppen met de emissie van broeikasgassen. Lukt dat niet, dan zal de AMOC zeer waarschijnlijk stilvallen. De impact zal vele malen groter zijn dan welke maatregel je ook kunt bedenken om emissies te stoppen.”

De vraag is of ze gelijk hebben. De auteurs schrijven dat historische reconstructies suggereren dat de AMOC de afgelopen zestig jaar al ongeveer 15% is afgenomen. Er wordt aan de AMOC gemeten, niet erg lang nog, maar de beschikbare datareeksen laten in elk geval zien dat er van een afname van de AMOC helemaal geen sprake is:

Fig.3   Bron: Metoffice

De grafiek van figuur 3 toont de warmteverplaatsing van AMOC in de subtropen op 26,5° NB, gemeten met boeien van het ‘RAPID-MOC monitoring project’ (groen).  De reeks is kort, beginnend in 2004, en vanaf 2010 is er geen sprake van een neerwaartse trend. De zwarte reeks begint in 1993 en is gebaseerd op ‘GloSea5 global ocean reanalysis data’. Reanalyses combineert modelgegevens met waarnemingen van over de hele wereld tot een wereldwijd volledig en consistent gegevensbestand dat rekening houdt met de natuurwetten. Je zou kunnen zeggen dat reanalyses data second best zijn, na pure observaties. De grafiek laat zien dat er vanaf 1994 geen sprake is van een duidelijke trend.

Fig.4   Bron: Metoffice

Figuur 4 toont de anomalie van de warmte-inhoud van de subpolaire Noord-Atlantische Oceaan (SpNA-OHC) tot een diepte van 1000 m, uitgedrukt als verschil ten opzichte van het gemiddelde over 1991–2020.  De data zijn afkomstig van EN4 (vanaf 1980) en Argo boeien (vanaf 2004) op een breedte van  45°-67° NB. Ook hier is van een neerwaartse langjarige trend geen sprake.

In het wetenschappelijke veld zijn de meningen verdeeld over deze kwestie. Worthington et al (2021) concludeerden na onderzoek: “Here we develop a higher-fidelity empirical model of AMOC variability based on RAPID data and associated physically with changes in thickness of the persistent upper, intermediate, and deep water masses at 26∘ N and associated transports. We applied historical hydrographic data to the empirical model to create an AMOC time series extending from 1981 to 2016. Increasing the resolution of the observed AMOC to approximately annual shows multi-annual variability in agreement with RAPID observations and shows that the downturn between 2008 and 2012 was the weakest AMOC since the mid-1980s. However, the time series shows no overall AMOC decline as indicated by other proxies and high-resolution climate models.”

Fu et al (2020) concludeerden: “…existing array-based AMOC observations are not long enough to capture multidecadal changes. Here, we use repeated hydrographic sections in the subtropical and subpolar North Atlantic, combined with an inverse model constrained using satellite altimetry, to jointly analyze AMOC and hydrographic changes over the past three decades. We show that the AMOC state in the past decade is not distinctly different from that in the 1990s in the North Atlantic, with a remarkably stable partition of the subpolar overturning occurring prominently in the eastern basins rather than in the Labrador Sea.”

Boretti (2025) vergeleek de absolute zeespiegelstijging van getijdenstation The Battery (New York USA) met die van Brest (Frankrijk) en concludeerde: “A comparison of tide gauge data from The Battery, New York, and Brest, France, corrected for land subsidence using GPS measurements, reveals a negligible difference in absolute sea level rise between these locations, reinforcing the stability of the AMOC within the period 1960 to 2024.”

Een recente publicatie van Terhaar et al (2025) in Nature Communications concludeerde: “Based on the here identified relationship and observation-based estimates of the past air-sea heat flux in the North Atlantic from reanalysis products, the decadal averaged AMOC at 26.5°N has not weakened from 1963 to 2017 although substantial variability exists at all latitudes.”

Als de data geen afname van de AMOC laten zien,  waar halen Groeskamp en Reichart hun stellige aannames dan vandaan? Het is inderdaad waar dat zogenaamde Heinrich laagjes een indicatie zijn voor een stilgevallen AMOC. Die Heinrich-gebeurtenissen zijn gekoppeld aan de zogenaamde Dansgaard–Oeschger (D-O) events, zeer snelle temperatuurstijgingen van vele graden binnen enkele decennia. Die D-O events werden in een aantal gevallen vooraf gegaan door een koele Heinrich-periode. Maar over het hoe en waardoor is nog veel onduidelijkheid.

Fig.5   Bron: Viños (2022)

Over de oorsprong van deze events bestaan verschillende hypotheses: interne instabiliteit binnen de ijskappen, externe invloeden zoals zeespiegelstijging, veranderingen in oceaancirculatie zoals de AMOC of zelfs aardbevingen.

Daarbij zijn er legio onzekerheden, zoals de vraag of het stilvallen van de AMOC in glaciale omstandigheden te vergelijken valt met stilvallen in de huidige warme periode. Bovendien zijn paleoklimatologische reconstructies complex en indirect. Onderzoekers moeten “broodkruimels” zoals sediment- en ijsboorkernen interpreteren, wat tot onzekerheden kan leiden over de exacte omvang, timing en oorzaak van AMOC-veranderingen. Het gevaar van “hinein interpretieren” ligt op de loer, waarbij men interpretaties maakt die de data slechts indirect ondersteunen.

De stelligheid van de auteurs zou ook gesteund kunnen worden door recente AMOC-ontwikkelingen, maar ik liet al zien dat de beschikbare observatiegegevens een afname van de AMOC niet ondersteunen. Bovendien zijn de datareeksen te kort om uitspraken te doen over langjarige trends.

De oplossing geven de auteurs zelf: “Met computermodellen kun je simuleren dat de AMOC stilvalt om zo de gevolgen te bestuderen. Dat kan ook aan de hand van gebeurtenissen in het verleden en dan vooral de laatste ijstijden. Hoewel het stilvallen van de AMOC in het verleden soms erg plotseling ging, duurt dit volgens computersimulaties in het huidige klimaat ongeveer vijftig tot honderd jaar.”

Fig.6   Bron: Dotneteers

We weten intussen wel dat modellen – hoe geavanceerd ze ook zijn – wel goed kunnen rekenen maar niet zelfstandig kunnen analyseren buiten de door de modelmakers gegeven parameters en relaties. Anders gezegd: de opzet van het model bepaalt de begrenzing van de uitkomst. De uitspraak “Met vier parameters kan ik een olifant maken, en met vijf kan ik hem zijn slurf laten bewegen” verwijst naar John von Neumanns opmerking over het maken van een overfit model in de natuurkunde. Het illustreert hoe een model met teveel parameters zo complex kan worden dat het elke dataset kan “nabootsen”, maar daardoor onwetenschappelijk en niet-falsifieerbaar wordt. Over modellen maken en gebruiken heeft Ad Huijser kort geleden nog een mooi essay geschreven, zie hier.

Terug naar de conclusie van de auteurs: “Voorkomen dat de AMOC stilvalt, is nu het allerbelangrijkst en lijkt volgens de modellen nog mogelijk. Daarvoor moeten we wel zo snel mogelijk stoppen met de emissie van broeikasgassen. Lukt dat niet, dan zal de AMOC zeer waarschijnlijk stilvallen. De impact zal vele malen groter zijn dan welke maatregel je ook kunt bedenken om emissies te stoppen.”

Daarin vallen vooral op het heilige geloof in de uitkomsten van de gebruikte modellen en de ‘cruciale rol’ van menselijke CO2-emissies daarin. De oplossing wordt ook gegeven: actie mensen, het is nog net niet te laat…. Metoffice schrijft naar aanleiding van de relatief korte meetreeksen van de AMOC terecht: “Detecting human influence on changes of the AMOC is challenging, because it requires long time series to distinguish it from internal variability.”

Mijn conclusie is dat er veel te weinig informatie is om te concluderen dat de AMOC op de rand van een ineenstorting staat. De wetenschap is druk bezig met het verkrijgen van meer inzicht in de materie, er zijn nog veel onzekerheden. Het zwakke van dit artikel is dat die wetenschappelijke onzekerheid nergens wordt beschreven: het gevaar is duidelijk, de oplossing ook.

Daarom is de titel van het artikel, AMOC voor aardrijkskundeleraren, een slechte grap; het artikel is vooral een eenzijdig, activistisch stuk. Aardrijkskundeleraren (en leerlingen!) hebben er recht op volledig geïnformeerd te worden, ook over onzekerheden.