Het was al eens eerder vertoond, maar nog nooit zo fraai: een klimaatmodel liet spontaan een langdurige koude periode ontstaan. Het model heet EC Earth en is grotendeels gebaseerd op het weersverwachtingmodel van het European Centre for Medium Range Weather Forecasting. En dat wordt alom geroemd. Het onderzoek en de publicatie was het werk van een team van onderzoekers van het KNMI en instituten in Southampton en Dublin.

De koude periode hield meer dan 100 jaar stand voordat het weer abrupt verdween. De zone waarin de temperatuur snel tamelijk sterk daalde is hieronder te zien. De temperatuuranomalieën betreffen de periode 450 – 550 jaar, de referentieperiode is 200 – 400 jaar.

Het leuke van de publicatie is dat de onderzoekers nauwkeurig hebben kunnen analyseren hoe die plotselinge afkoeling is ontstaan. Het model liep onder pre-industriële condities, zonder verstoringen van buitenaf zoals bijvoorbeeld veranderende zonneactiviteit. De afkoeling wordt getriggerd door het ontstaan van een toename van blokkerende hogedrukgebieden die de normale westcirculatie in het noordelijk deel van de Atlantische Oceaan verhinderen.

Voorbeeldsituatie blokkerend hogedrukgebied. Bron: www.weer.nl

Het gevolg is dat zeer koude lucht vanuit het poolgebied naar het zuiden komt, waardoor het drijfijs zicht uitbreidt. Dit veroorzaakt meer aanvoer van koude lucht en het drijfijs ten O van Groenland wordt door zeestromen naar het Z gedreven. Ten Z van 70° NB gaat het drijfijs om de zuidpunt van Groenland, smelt af en verhindert daardoor zogenaamde ‘diepe convectie’.

Bron: Helen Jones

Er zijn maar enkele plaatsen in de oceanen waar dergelijke diepe convectie plaatsvindt. Op bovenstaand kaartje is te zien dat een daarvan nabij Groenland ligt in de Labradorzee. Omdat drijfijs relatief zoeter is dan zeewater ontstaat door het smelten een groot gebied met zoet, licht water, dat het afzinken van zout water verhindert. Die ‘deep convection’ nabij Groenland is de belangrijkste ‘pomp’  in de zogenaamde thermohaline circulatie. Die thermohaline circulatie brengt normaal gesproken relatief wam water van het Caribisch gebied naar West Europa. Die stroming heet de Noord Atlantische Drift of de Golfstroom. Het gevolg daarvan is dat de watermassa aan het oppervlak door de aanwezige koude lucht sterk afkoelt.  ( NB: Golfstroom is een eigennaam, geen soortnaam. Veel te vaak lees je ‘warme golfstroom’ of ‘Warme Golfstroom’, wat onjuist is. Wat kan is ‘warme Golfstroom’, maar de toevoeging ‘warme’ is hier een pleonasme en dus ongewenst ).

Drijfijs-anomalie t.o.v. periode 200-400 jaar, maximale drijfijsoppervlak.

Er ontstaat op deze wijze een kettingreactie aan gebeurtenissen die uiteindelijk zorgen voor een koude periode van meer dan 100 jaar. De ‘trigger’  van deze reeks gebeurtenissen is dus de toename van blokkerende hogedrukgebieden in het noordelijk deel van de Atlantische Oceaan.

Tenslotte  zal als gevolg van de sterke afkoeling boven de Labradorzee het overheersende windpatroon aan de oostzijde van Groenland draaien van N naar Z, waardoor warmere lucht het gebied binnendringt de een omgekeerde kettingreactie ontstaat: het einde van de koude periode is dan nabij.

Het interessante van het onderzoek is dat het aantoont dat naarmate de wetenschappers méér van dergelijke ‘trigger events’  in het model brengen, de mogelijkheid van dergelijke tegenkoppelingen toeneemt. Hiermee is natuurlijk niet bewezen dat de Kleine IJstijd exact op dezelfde manier is ontstaan. Ook is niet bewezen dat een dergelijke kettingreactie voor de deur staat. Wel is aangetoond dat klimaatmodellen steeds een beetje knapper worden. De complexiteit van het échte klimaat is echter dermate groot dat klimatologen met hun modellen nog voor vele jaren werk  hebben.