De oceaanstromingen, regulatoren van het klimaat

Leven op aarde kan niet bestaan zonder de oceaan. Eén ademhaling op twee wordt mogelijk gemaakt door de zuurstof die het plantenplankton van de oceanen produceert. De oceaan met zijn gigantische hoeveelheid water in voortdurende beweging, die 71% van de aarde bedekt, bepaalt het klimaat op het aardoppervlak.

De oceaan absorbeert zo’n 25% van de CO2 die als gevolg van menselijke activiteiten in de atmosfeer wordt uitgestoten. Door het belangrijkste broeikasgas op te nemen en op te slaan, speelt de oceaan een fundamentele rol bij de regulering van het klimaat.

Samen vormen de oceaan en de atmosfeer een gigantische natuurlijke thermische machine. De oceaan en de atmosfeer wisselen namelijk voortdurend gassen, water en warmte uit die de oceaan dankzij zeestromingen over de hele wereld herverdeelt.

Deze uitwisselingen bepalen het klimaat overal in de wereld.

De oceaan warmt op doordat ze zonne-energie opneemt en ze koelt af door verdamping en door warmte af te geven aan de atmosfeer.

Maar doordat water een hoge thermische inertie heeft, verloopt de opwarming en afkoeling heel langzaam. Wereldwijd slaan de oceanen dus enorme hoeveelheden warmte op die ze gedurende zeer lange tijd vrijgeven.

Warmte wordt over de planeet herverdeeld door krachtige zeestromingen tussen de bodem en het oppervlak en tussen verschillende gebieden.

Zeewater verplaatst zich tussen de evenaar en de poolgebieden en tussen het oppervlak en de bodem. Gigantische watermassa's worden voortgestuwd door stromingen, waardoor als het ware ‘rivieren’ op zee ontstaan.

Deze oceanische bewegingen, horizontaal of verticaal, worden bepaald door:

• de wind,
• krachten als gevolg van de rotatie van de aarde
• en verschillen in dichtheid of temperatuur tussen waterlichamen.

Dankzij oppervlaktestromen kan de warmte uit de tropen die in de zee wordt opgenomen de poolgebieden verwarmen, waardoor de temperatuurverschillen kleiner worden.

In de Noord-Atlantische Oceaan brengt de Golfstroom warmte vanuit de tropen naar Europa. Daarna splitst deze zich in twee takken die naar het noorden gaan, waar het water afkoelt. Er ontstaat zee-ijs en het zout komt vrij in het zeewater.

Dit koudere water met een hoger zoutgehalte en een hogere dichtheid zinkt naar de bodem. Daarna keert het terug naar de evenaar en na een lange tocht rond de planeet komt het weer aan de oppervlakte.

Het zinken van water naar de diepzee vindt alleen plaats op bepaalde zeer specifieke plekken op de wereld, voornamelijk in de Noord-Atlantische Oceaan en de Zuidelijke Oceaan. De belangrijkste bron bevindt zich in de Noordzee, tussen Groenland en Noord-Europa.

"We kennen het oppervlak van de maan beter dan de zeebodem!"

Dit gebrek aan kennis voorkomt niet dat er veel interesse in is, want het potentieel van de volle zee is enorm: onder andere natuurlijke hulpbronnen, minerale hulpbronnen en nieuwe moleculen.

Hoewel we weten dat de rijkdommen van de oceaan niet oneindig zijn, schat de IUCN dat er tussen de 500.000 en 100 miljoen soorten in de oceanen leven en dat er slechts ongeveer 250.000 soorten bekend zijn.

Bovendien zijn de diepste zeebodems, zoals de abyssale vlaktes of oceaantroggen, extreme plekken waar het zeeleven zich toch weet te ontwikkelen, vooral rond hydrothermale bronnen, waar de temperaturen kunnen oplopen tot 400 graden.

Het aanpassingsvermogen van soorten getuigt van de enorme biodiversiteit op volle zee.

De Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling (OESO) voorspelt dat in 2030 meer winsten zullen worden gegenereerd op zee dan op land.

De oceaan is de belangrijkste bron van eiwitten voor 3 miljard mensen en 90% van de goederen bereikt ons over zee!

• We vissen op volle zee, we vervoeren er 90% van de internationale handelsproducten en we leggen er onderzeese kabels aan voor onze telefoon- en internetcommunicatie.

• Ingenieurs proberen de ongelooflijke kracht van golven en stromingen te benutten om hernieuwbare en schone energie te winnen.

• De diepzeebodem herbergt mineralen en zeldzame aardmetalen die essentieel zijn voor onze technologieën en die nu al worden opgespoord.

• Het doel van de biodiversiteitsanalyse is om nieuwe moleculen te ontdekken die aan de basis zullen liggen van medicijnen en innovatie, met name in de chemische industrie. Het aantal patenten op basis van mariene genetische bronnen zit sterk in de lift.

Antarctica speelt ook een belangrijke rol. Langs de kust, in de buurt van Adélieland, is er een ijsvrije zone waar warmere waterstromen opstijgen, warmte-uitwisseling plaatsvindt en koud water naar de bodem zinkt.

De Antarctische circumpolaire stroom (ACS), de krachtigste, belangrijkste en snelste zeestroming ter wereld, vermengt het water van drie oceanen: de Atlantische, Indische en Stille Oceaan. Deze is 20.000 km lang, 100 tot 200 km breed, kan diepten bereiken tot 4000 m en vervoert 130 miljoen m3 per seconde met een snelheid van 0,9 tot 3,7 km/u aan het oppervlak.

Vanwege de geografische ligging en de specifieke kenmerken van de ACS speelt de Zuidelijke Oceaan een belangrijke rol in de wereldwijde oceaancirculatie en de klimaatregulering.

Veranderingen in de watertemperatuur en het zoutgehalte (doordat ijs op het land en aan de polen smelt) hebben invloed op de dichtheid van waterlichamen, waardoor het zinken van koud water naar de diepzee kan worden vertraagd. Zeestromingen kunnen hierdoor veranderen.

De veranderingen in stromings- en windpatronen kunnen het klimaat ontregelen en bijvoorbeeld hevige stormen veroorzaken.

In zijn laatste speciale rapport over de oceaan en de cryosfeer in de context van klimaatverandering, gepubliceerd in 2019, waarschuwt het IPCC dat het smelten van ijs en de temperatuurstijging een invloed zal hebben op de werking van zeestromingen waarvan de wereldwijde cyclus extreem lang duurt.

Zo zorgt bijvoorbeeld de vertraging van de Noord-Atlantische stroom voor een lagere mariene productiviteit, winterstormen in Europa en minder regenval in de Sahel en Zuid-Azië.

Het Platform Oceaan & Klimaat biedt wetenschappelijke fiches over de rol van de oceaan in de klimaatverandering.