Wervelend de diepzee in

Case

Wervelend de diepzee in

Vidi-laureaat Caroline Katsman onderzoekt zinkend zeewater

In de Noord-Atlantische Oceaan zinkt zeewater naar de diepzee. Dit proces stokt in een warmer klimaat, wat leidt tot extra zeespiegelstijging. Effecten van wervels in oceaanstromingen ontbreken echter in dit toekomstbeeld. Caroline Katsman ontving in 2014 een Vidi-beurs voor onderzoek naar de invloed van oceaanwervels op het zinken van oppervlaktewater.

Tien jaar lang rekende Caroline Katsman bij het KNMI met wereldwijde klimaatmodellen. Daarmee kon ze de zeespiegelstijging voorspellen en het ministerie van Infrastructuur en Milieu adviseren over het versterken van dijken en verbreden van stranden. Maar na de zoveelste ronde ging het kriebelen. ‘De klimaatmodellen worden steeds ingewikkelder en veelomvattender. Dat is nodig om voorspellingen te kunnen doen. Maar die complexiteit verhult dat we de effecten van klimaatverandering nog lang niet volledig doorgronden. Ik kreeg steeds meer behoefte om iets echt goed te begrijpen.’

Caroline Katsman. Beeld: Fjodor BuisFysisch oceanograaf en Vidi-laureaat Caroline Katsman onderzoekt zinkend zeewater. Beeld: Fjodor Buis

Zinkend zeewater

Zo keerde Katsman terug naar zinkend zeewater, waarnaar ze eerder als postdoc in een Amerikaans kustplaatsje onderzoek deed. ‘Koud en zout oppervlaktewater zinkt naar beneden’, legt Katsman uit. ‘Maar door de klimaatverandering wordt het oppervlaktewater minder koud. Het wordt ook minder zout, omdat er meer zoet smeltwater de zee in stroomt. Er zinkt dus minder oppervlakterwater naar de diepzee, waardoor het evenwicht op de wereldzeeën kantelt. In de Zuid-Atlantische oceaan zal de zeespiegel dalen, in de Noord-Atlantische oceaan zal hij stijgen, tot wel 1 centimeter per jaar. Dat is fors vergeleken bij de 2 millimeter die het gevolg zijn van smeltend landijs en uitzetting van de oceaan. Het zinken van oppervlaktewater naar de diepzee is dus een cruciale factor in klimaatmodellen. Maar hoe en waar het precies plaatsvindt, is vooralsnog onduidelijk. De oude theorie is dat dit midden op de oceaan gebeurt. Steeds meer oceanografen twijfelen daar echter aan. Het lijkt plausibeler dat het oppervlaktewater zich eerst door stroomstructuren, zogenoemde oceaanwervels, naar de kust laat stuwen en pas daar de diepzee in duikt. Dat maakt dit soort wervels interessant.’

Op deze satellietfoto van zee-ijspatronen langs de Canadese kust zijn de wervels duidelijk te zien. Bron: MODIS-Terra

Voorspellende kracht van modellen

Met een groep van vier onderzoekers zal Caroline Katsman de komende vijf jaar bij de Technische Universteit Delft de invloed van oceaanwervels op zinkend zeewater in kaart te brengen. Een grote internationale meetcampagne dwars over de Noord-Atlantische oceaan helpt daarbij. ‘Over vijf jaar weten we meer en kunnen we het indirecte effect van oceaanwervels op zeespiegelstijging verwerken in nieuwe klimaatmodellen. Als het goed is, vergroten we daarmee de voorspellende kracht van de modellen waar ik bij het KNMI jaren mee gewerkt heb. Dan is voor mij de cirkel rond.’

Tekst: Mariëtte Huisjes
Dit artikel verscheen eerder in Hypothese 3 - december 2014
Bewerkt voor de website