Sterkere stormen lijken de Kuroshio-stroom te versnellen, die warm water naar het noorden vervoert
Supertyfoon Mangkhut (afgebeeld) vloog op 12 september 2018 langs de Filippijnen als een storm van categorie 5. Botsingen van zulke krachtige tropische cyclonen met draaiende oceaanwervelgassen, eddies genaamd, kunnen de warmtedragende oceaanstromen zoals de Kuroshio versnellen.
Steeds krachtigere tropische cyclonen in de Noord-Stille Oceaan kunnen dat wel zijn het voeden van een krachtige, in het noorden stromende oceaanstroom, waardoor de hoeveelheid warmte die naar de noordelijke breedtegraden wordt vervoerd, wordt verhoogd. Door de snelheid van sommige oceaan draaikolken, draaikolken genaamd, te verhogen en de spin van andere te onderdrukken, kunnen de passerende stormen de warmtedragende Kuroshio-stroom versnellen – en dat zou de planeet verder kunnen verwarmen, rapporteren onderzoekers in de 29 mei Wetenschap.
Onderzoekers voorspellen al lang dat klimaatverandering de intensiteit van tropische cyclonen over de hele planeet zou verhogen. Enkele observatiegegevens, waaronder een recente studie van tropische cycloonintensiteit suggereer dat deze superlading van stormen de afgelopen vier decennia al plaatsvindt.
Maar de eigen invloed van tropische cyclonen op het klimaat wordt over het algemeen niet meegenomen in de meeste klimaatsimulaties. De interactie van deze relatief kortstondige stormen met een kalme, rustige oceaan wordt als onbelangrijk beschouwd in het klimaatbeeld op lange termijn, zegt Yu Zhang, een fysieke oceanograaf aan de Ocean University of China in Qingdao.
Maar in werkelijkheid is de oceaan allesbehalve rustig, zegt ze: ze zit vol energetische wervelingen, grote waterwervelingen die van grote, snel bewegende stromingen (SN: 9-6-03). Deze wervelingen, bekend als mesoscale eddies, hebben de neiging om misschien een paar maanden aan te houden, 10 tot 100 kilometer breed te beslaan en kunnen meer dan 1.000 meter diep zijn. Dat maakt de kortstondige draaikolken belangrijke spelers bij het vermengen en herverdelen van de oceaan warmte, zout en nutriënteninhoud (SN: 27-9-08).
‘De botsing van deze twee gigantische monsters – tropische cyclonen en mesoscale wervelingen – zal waarschijnlijk leiden tot dramatische klimatologische invloeden die onze verbeelding te boven gaan’, zegt Zhang.
Een derde krachtige speler in de Noord-Pacific is de Kuroshio-stroming, een snelle, brede oceaanstroom die voor de oostkust van de Filipijnen afkomstig is en warme, tropische wateren noordwaarts naar Japan transporteert, het klimaat opwarmt, rijke visgronden voedt en de wereld toestaat noordelijkste koraalriffen om te gedijen. De Kuroshio is analoog aan de golfstroom van de Noord-Atlantische Oceaan, die warm water en een zacht klimaat naar Noordwest-Europa brengt (SN: 31-1-19).
De snelheid van de Kuroshio hangt voornamelijk samen met winden. Raadselachtig is dat de druk van die winden de afgelopen 20 jaar gemiddeld met meer dan 30 procent is afgenomen, maar de Kuroshio is niet zoveel vertraagd als verwacht, zegt Zhang.
Zij en haar collega’s vermoedden dat veranderingen in de spin van oceaanwervelingen in de regio – in verband met de intensivering van tropische cyclonen in de Stille Oceaan – hielpen om de Kuroshio te laten versnellen. Om dit te onderzoeken, gebruikten de onderzoekers een combinatie van satellietgegevens en op de oceaan gebaseerde Argo-drijvers, die de temperatuur en het zoutgehalte volgen. Het team onderzocht vervolgens hoe de energie en de draaiende beweging van wervels, de zogenaamde ‘potentiële vorticiteit’, werden veranderd toen de wervelingen in wisselwerking stonden met een passerende tropische cycloon.
De stormen, zo ontdekte het team, verhoogden de kracht van wervelingen die tegen de klok in draaiden, terwijl de kracht van wervelingen die in de tegenovergestelde richting draaiden, afnam. Wanneer de draaikolken terug in de stroming draaien – zoals ze bijvoorbeeld voor de kust van Taiwan kunnen gebeuren – helpen de versterkte tegen de klok in draaiende wervels per saldo de noordwaartse stroom te versnellen, aldus de onderzoekers.
Het versnellen van de Kuroshio kan een positieve feedbacklus voor de opwarming van de aarde creëren door meer warmte aan hogere breedtegraden te leveren, waardoor ze nog meer worden opgewarmd, aldus de onderzoekers. Die opwarming zou dan sterkere cyclonen kunnen aansturen die op hun beurt de stroom in een continue cyclus meer zouden kunnen versnellen.
Een vergelijkbaar scenario, waarin krachtigere tropische cyclonen de Golfstroom versnellen, speelt zich waarschijnlijk af in de Noord-Atlantische Oceaan, voegt Zhang toe. Onderzoekers weten echter minder goed welke rol klimaatverandering speelt bij de intensivering van Orkanen in de Noord-Atlantische Oceaan. In die regio is een andere boosdoener die de stormen aanjaagt een groot, natuurlijk oceaan-atmosferisch klimaatpatroon dat bekend staat als de Atlantische multidecadale oscillatie.
De auteurs ‘maken een overtuigende pleidooi voor feedback van tropische cyclonen op de opwarming van de aarde’, zegt Kerry Emanuel, een atmosferische wetenschapper bij MIT. Door de Kuroshio te versterken, zou dit mechanisme in principe ‘de opwarming buiten de tropen kunnen versnellen’, zegt hij.
Takeyoshi Nagai, een fysische oceanograaf aan de Tokyo University of Marine Science and Technology, merkt op dat de studie zich richt op hoe deze draaikolken de Kuroshio in zijn meer zuidelijke delen zouden kunnen versterken. Maar naarmate de stroming naar het noorden keert, dichter bij Japan, wordt het patroon van oceaanwervelingen nog complexer, en het is minder duidelijk welke impact door storm veranderde wervelingen op dit deel van de stroom kunnen hebben, zegt hij. Een beter begrip van dat samenspel zou met name nuttig zijn, aangezien dat ook de regio is waar extra warmte het klimaat en de visserij het meest kan beïnvloeden, bijvoorbeeld door het verschuiven van de mix van vissoorten.
