Puur toevallig; ik was bezig met een stukje over de Noordpool en plotseling erkent de WMO vandaag ook het nieuwe “Arctic temperature record” (https://public.wmo.int/en/media/press-release/wmo-recognizes-new-arctic-temperature-record-of-38%E2%81%B0c ).
Het was blijkbaar in hoge nood. De nieuwsberichten wereldwijd hadden al bijna vier weken niets meer gedaan aan de globale opwarming.
Nu is het mij een raadsel waarom het WMO anderhalf jaar nodig heeft om de thermometers van Siberië te controleren, maar ja, ik ben dan ook geen klimatoloog.
Natuurlijk was kooldioxide de schuldige.
Het zal de meeste bezoekers van deze site niet onbekend zijn; sinds het midden van de vorige eeuw is de temperatuur van de aarde 0,6⁰ C gestegen, maar deze opwarming is niet overal hetzelfde geweest. De temperatuur op de Noordpool is ongeveer twee maal zo snel gestegen dan dit gemiddelde en hiervoor zijn blijkbaar een aantal voor de hand liggende redenen.
Op de NASA site https://earthobservatory.nasa.gov/images/81214/arctic-amplification is de onderstaande fraaie grafische weergave van de “Noordpool versnelling” gegeven.
Op de site wordt de volgende verklaring gegeven over deze versnelling:
“Waarom stijgt de temperatuur in het noordpoolgebied sneller op dan in de rest van de wereld? Het verlies van zee-ijs is een van de meest genoemde redenen. Wanneer helder en reflecterend ijs smelt, maakt het plaats voor een donkerdere oceaan; dit versterkt de opwarmingstrend omdat het oceaanoppervlak meer warmte van de zon absorbeert dan het oppervlak van sneeuw en ijs.
In meer technische termen vermindert het verlies van zee-ijs het albedo van de aarde: hoe lager het albedo, hoe meer een oppervlak warmte van zonlicht absorbeert in plaats van het terug te reflecteren naar de ruimte.”
Maar de NASA is er toch niet helemaal tevreden over. Naast deze overtuigende oorzaak wordt ineens ook verwezen naar het aantal stormen en onweersbuien wat boven het noordpoolgebied veel vaker dan normaal zou optreden. Onduidelijk is echter waarom dit zo’n temperatuur-effect zou hebben.
Dat er naar andere redenen gezocht moet worden heeft mogelijk ook te maken met de toch wat tegenvallende smeltontwikkeling van de Noordpool. (https://www.nature.com/articles/d41586-021-02649-6)
Maar vooral lijkt er niet echt schot te komen in de opwarming van het zeewater, wat dan voor hogere temperaturen zou moeten zorgen, volgens de bovenstaande theorie. De temperatuur van de Noordelijke IJszee blijft, het hele jaar, rondom de -2,2 ⁰C (28 ⁰F), ongeacht het seizoen.
Dit terwijl de temperatuur op de Noordpool in deze afgelopen jaren toch geweldig steeg (bron: https://data.giss.nasa.gov/gistemp/maps/)
Overigens is het bij deze kaart goed om je te realiseren dat de Noordelijke IJszee slechts 5,6 maal zo groot is als de Middellandse Zee. Maar los daarvan, de forse opwarming van de Aarde gedurende de afgelopen decennia heeft zich blijkbaar voor een belangrijk deel redelijk exclusief op de Noordpool afgespeeld. Zou het dan niet ook kunnen dat er hier geen sprake is van de effecten van een globaal optredende klimaatverandering, maar juist van een bijzonder regionaal optredend effect?
Oorzaken
Er is een werkgroep van de ‘Deutsche Forschungsgemeinschaft’ helemaal gericht op de versnelling op de Noordpool. Het Arctic Amplification: Climate relevant Atmospheric and surfaCe processes and feedback mechanisms, ofwel AC3 (https://www.ac3-tr.de/overview/) waarin volop aandacht is voor de vele feedback mechanismen die verantwoordelijk zijn voor de opwarming van de Noordpool. Op de site komt men tot de conclusie dat het allemaal nog niet zo gemakkelijk is:
“Hoewel verschillende van de individuele feedback-routes kwalitatief zijn geïdentificeerd, is hun gecombineerde invloed en relatieve belang voor Arctische versterking moeilijk te kwantificeren en moeilijk te ontwarren. Als gevolg hiervan is er momenteel geen consensus over de omvang van individuele atmosferische en oceanische feedback-mechanismen voor Arctische versterking. Integendeel, er zijn uiteenlopende interpretaties over hoe Arctische versterking inwerkt op de weersverschijnselen op middelhoge breedtegraden.”
Hoe ingewikkeld het allemaal is, wordt mooi geïllustreerd door het onderstaande schema;
Maar als de oorzaken en feed-backs zo divers kunnen zijn als dit plaatje aangeeft, hoe kun je dan zo zeker weten dat een fenomeen als ‘global warming’, wat dus vrijwel uitsluitend op de Noordpool zo’n extreme invloed zou hebben, ook de aanjager is van dit alles?
Het is dan misschien goed om even naar de bijzondere eigenschappen van de Noordelijke IJszee te kijken.
Een lastige structuur
De Noordelijke IJszee is de kleinste en ondiepste van de vijf grote oceanen ter wereld. Hij beslaat een oppervlakte van ongeveer 14.060.000 km2 (5,6 keer zo groot als de Middellandse Zee) maar is ook de koudste van alle oceanen.
Daarnaast bevat de bovenste laag van de Noordelijke IJszee relatief veel zoet water. Dit wordt natuurlijk allereerst veroorzaakt door het smelten van het poolijs en van Groenland. Maar daarnaast hebben ook de grote rivieren die op de Poolzee afwateren een grote invloed. De belangrijkste zes rivieren die op de Poolzee afwateren (Yokon, Mckenzie, Ob, Yenisey, Lena en Kolyma) transporteren meer dan 10% van de wereldwijde rivierafvoer naar de Noordelijke IJszee, die slechts ongeveer 1% van het wereldwijde oceaanvolume bevat.
De stroomgebieden van de genoemde grote rivieren zijn in de onderstaande figuur te zien.
De poolzee ligt relatief geïsoleerd van de andere oceanen. Zout water wordt alleen aangevoerd door de Atlantische Oceaan (Fram Strait tussen Groenland en Spitsbergen) en Stille Oceaan (Beringstraat). Met name het water van de Atlantische Oceaan, afkomstig van de warme golfstroom is meestal flink wat warmer dan dat van de Poolzee, maar is door haar hogere zoutgehalte ook zwaarder dan dit poolwater.
Het oppervlaktewater (ongeveer 50 meter) van de Noordelijke IJszee is grotendeels afkomstig van rivierafvoer. Het is kouder en bevat zoveel minder zout dat de totale dichtheid lager is. Het zoute en zoetere water mengen vrijwel niet. Het zee-ijs wordt door deze (zoete) oppervlaktelaag geïsoleerd van de warmte in het Atlantische water. (Lique, 2015)
Het geheel blijft dus toch relatief stabiel, omdat de invloed van het zoutgehalte op de dichtheid van water groter is dan het temperatuureffect. De bovenste laag van de Noordelijke IJszee wordt dus gevoed door de zoetwaterinvoer van de grote Siberische en Canadese stromen, waarvan het water quasi drijft op het zoutere, dichtere, diepere oceaanwater.
Vergroening
In een eerdere blog (De El Niño uitzondering) ben ik al ingegaan op de volgens mij onhoudbare stelling van zowel sceptici als alarmisten, dat de CO2-toename verantwoordelijk moet worden gehouden voor de vergroening van de Aarde, zoals deze door satellietwaarnemingen overduidelijk is vastgelegd.
De oorzaak voor deze vergroening moet naar mijn mening worden gezocht in verbeterde landbouwmethoden en toepassing van kunstmest, die het mogelijk maakten om de almaar toenemende wereldbevolking (anders dan Malthus voorspelde) te blijven voeden.
De keerzijde van deze vergroening is dat deze meststoffen op enig moment kunnen en zullen uitspoelen en dan voor een toename van algenbloei zullen zorgen in de wateren waar zij terecht komen. Deze meststoffen zijn verantwoordelijk zijn voor ‘dode zones’ in de oceanen.
Het verband tussen de dode zones en Maritieme Hittegolven (MHW’s) heb ik al in meerdere blog’s (o.a. Opwarming en Aardstraling op de maan) beschreven. In de blog Opwarming heb ik o.a. opgemerkt dat de MHW en ‘dode zones’ elkaar flink overlappen, met uitzondering van het ENSO- gebied en Noord Azië.
Over de bijzondere omstandigheden in het ENSO gebied heb ik al eerder een blog geschreven (zie: de El-Nino uitzondering), maar het zal duidelijk zijn waar ik naartoe wil. De grote gebieden in Noord-Azië, die ontsloten worden door de rivieren die de Noordelijke IJszee voeden, zullen in de loop der jaren steeds meer voedingsdeeltjes naar de Noordpool hebben gevoerd.
Ook de spectaculaire bevolkingstoename in het stroomgebied van de Ob (28 miljoen inwoners) zal hiertoe hebben bijgedragen, wat natuurlijk ook tot uiting komt in de groei van algen in de Noordelijke IJszee.
In een uitgebreid onderzoek naar de algenbloei in het Noordpoolgebied worden de volgende conclusies getrokken (https://arctic.noaa.gov/Report-Card/Report-Card-2020/ArtMID/7975/ArticleID/900/Arctic-Ocean-Primary-Productivity-The-Response-of-Marine-Algae-to-Climate-Warming-and-Sea-Ice-Decline):
• Satellite estimates of ocean primary productivity (i.e., the rate at which marine algae transform dissolved inorganic carbon into organic material) showed higher values for 2020 (relative to the 2003-2019 mean) for seven of the nine investigated regions (with the Sea of Okhotsk and Bering Sea showing lower than average values).
All regions continue to exhibit positive trends over the 2003-2020 period, with the strongest trends in the Eurasian Arctic, Barents Sea, and Greenland Sea.
During July and August 2020, a ~600 km long region in the Laptev Sea of the Eurasian Arctic showed much higher chlorophyll-a concentrations (~2 times higher for July and ~6 times higher for August) than the same months of the multiyear average (2003-2019), associated with very early loss of sea ice in spring and summer (see essay Sea Ice).
Maar ook klimaatonderzoekers maken het me ook gemakkelijk, zoals het artikel: Decadal increase in Arctic dimethylsulfide emission (Gali et al, 2019).
Dimethylsulfide (DMS), waarover dit artikel gaat, is een gas wat wordt geproduceerd door bepaalde typen micro-organismen. Het heeft belangrijke hydrofiele eigenschappen, waardoor het als cloud-condensation nuclus (CCN) zou kunnen fungeren. Deze CCN kunnen waterdamp binden, waardoor zich kleine waterdampdruppels (wolken) kunnen vormen (meer hierover, zie link).
Het DMS was de basis van de zgn. CLAW-hypothese van onder meer James Lovelock, waarin gesteld werd dat deze DMS producerende algen een belangrijk klimaatvormend effect binnen het GAIA-model van Lovelock zouden kunnen hebben. Hoewel deze hypothese al vrij snel werd verworpen (zie link), zie ik tot mijn verbazing dat in klimaatmodellen nog steeds wordt gewerkt met deze hypothese (zie ook feed-back schema van AC3).
Op de pagina “Het veranderende klimaat” (zie link) heb ik al eerder uiteen gezet dat het effect van DMS meer dan waarschijnlijk daaruit bestaat dat door de DMS producerende algen juist wordt voorkomen dat andere CCN zich vormen, waardoor de stof eigenlijk een wolken reducerend en dus opwarmend effect heeft. Deze opwarming maakt dat de Atmosferische menglaag (PBL) van vorm verandert (hij wordt hoger), waardoor het vrije transport van de hogedrukgebieden wordt geblokkeerd. Met alle gevolgen van dien.
De CLAW-vergissing heeft gelukkig wel tot gevolg dat er onverminderd veel studie wordt verricht naar de concentratie DMS, ook in het poolgebied.
In het bovengenoemde artikel wordt dit nader uitgewerkt:
“summertime EDMS from ice-free waters increased at a mean rate of 13.3 ± 6.7 Gg S decade−1 (∼33% decade−1 ) north of 70°N between 1998 and 2016. This trend, mostly explained by the reduction in sea-ice extent, is consistent with independent atmospheric measurements showing an increasing trend of methane sulfonic acid, a DMS oxidation product. Extrapolation to an ice-free Arctic summer could imply a 2.4-fold (±1.2) increase in EDMS compared to present emission.”
Een toename van 33% per decade laat dus zien dat er: a) een enorme toename van algengroei heeft plaatsgevonden op de Noordpool, maar ook b) dat hier een potentieel enorm klimaateffect mee is gemoeid.
Effecten?
In het artikel ‘Greenland Surface Melt Dominated by Solar and Sensible Heating’ (Wang et al. 2021), wordt duidelijk gemaakt dat de belangrijkste bijdrage van de zeespiegel-stijging (het smelten van de gletsjers van Groenland) wordt gedomineerd door twee oorzaken.
Allereerst is daar de toename van de korte golf instraling van de zon (wat kan worden verwacht bij de afwezigheid van wolken), wat een opwarmend effect heeft van 28%. Daarnaast gaat het om een “sensible heat exchange”. Uitwisseling van warmte( 31%) tussen bodem en atmosfeer, wat natuurlijk ook weer wordt veroorzaakt door een toegenomen zonnestraling.
Maar eenzelfde soort van opwarming kan nu ook worden waargenomen in Siberië. Eindeloos stagnerende hogedruk gebieden, die voor tropische temperaturen zorgen. (zie ook: https://scientias.nl/siberische-hittegolf-breekt-alle-records-maar-kan-wel-eens-het-nieuwe-normaal-worden/) In dit artikel van 24 juni 2020 wist men dus la dat het zo warm was geworden. Maar het WMO weet vandaag (14 december 2021) te melden dat het inderdaad op 20 juni 2020 werd het 38 ⁰C was geworden in Verchojansk. De hoogste temperatuur ooit in het arctisch gebied. Het AD weet ook nog te melden dat het in Siberië, tijdens de zomer van 2020, op de meeste dagen tien graden warmer was dan normaal.
Kinderen in Verchojansk (de koudste bewoonde plek op Aarde) rennen het water in om te zwemmen (https://nos.nl/artikel/2338258-38-graden-in-siberie-hoogste-temperatuur-ooit-gemeten-binnen-poolcirkel). Op deze pagina is overigens ook een leuk kort begeleidend filmpje te zien.
De ligging van Verchojansk volgens Google maps.
Dat is dus blijkbaar nog net binnen de poolcirkel, maar dat maakt het hierboven aangehaalde verhaal op de NOS-site niet minder pittig.