Het natuurlijke klimaatpatroon El Niño, waarbij de Stille Oceaan wordt opgewarmd en regionale overstromingen en droogte over de hele wereld kan veroorzaken, wordt door wetenschappers tamelijk goed begrepen. Omdat het patroon plaatsvindt in een cyclus van ongeveer vijf jaar, kunnen onderzoekers gebruik maken van veel verschillende jaren aan gegevens om de punten te verbinden en trends te herkennen.
Maar als er vergelijkbare klimaatpatronen waren die zich maar om de paar decennia of om de honderd jaar voordeden, hoe zouden we dat dan weten? Dat is de vraag waar Kris Karnauskas van de Woods Hole Oceanographic Institution en zijn collega's aan dachten toen ze aan hun nieuwste onderzoeksproject begonnen. "We baseren veel van onze conclusies over regionale aspecten van klimaatverandering op instrumentele gegevens die we in slechts ongeveer 150 jaar hebben verkregen, " vertelde Karnauskas aan Oceanus . "Dus we kunnen misschien alleen maar oppervlakkig krabben in termen van wat er van nature gebeurt over een periode van honderd jaar."
Toen ze computermodellen aan het werk zetten om de klimaatpatronen in de Stille Oceaan in de loop van eeuwen, in plaats van jaren of decennia, te evalueren, ontdekten ze een nieuw patroon: om de honderd jaar of zo, zoals afgebeeld op de kaart hierboven, de watertemperatuur in bepaalde gebieden buiten de westkust van Noord-Amerika en net ten oosten van Indonesië nemen toe, terwijl die in andere gebieden in de buurt van Zuid-Amerika, Japan en Australië afnemen. Het patroon flip-flops, tijdens wat zij de "negatieve fase" van de cyclus noemen, keert vervolgens ongeveer een eeuw later weer terug naar de "positieve fase". Hun bevindingen over het patroon, dat ze de Pacific Centennial Oscillation of PCO noemen, werden vorige week gepubliceerd in de Journal of Climate .
Om deze langetermijntrends te detecteren, moest het onderzoeksteam vertrouwen op computermodelsimulaties, omdat het soort gegevens dat wetenschappers gebruiken om kortetermijnpatronen zoals El Niño vast te stellen - precieze weertemperatuurmetingen van schepen en satellieten - gewoon niet beschikbaar is voor evenementen die 200 of 300 jaar geleden plaatsvonden. In plaats daarvan hebben ze drie verschillende klimaatsimulaties uitgevoerd die rekening houden met de gegevens die we wel hebben: recente watertemperatuurmetingen en parameters van fysieke processen zoals energie- en vochtoverdracht met land, water, ijs en de atmosfeer.
Alle drie de simulaties die ze uitvoerden, wezen op het bestaan van deze eeuwlange cyclus. De onderzoekers onderzochten ook de implicaties van dit watertemperatuurpatroon op het wereldwijde weer en vonden een aantal waarschijnlijke effecten. Tijdens de 'negatieve fase' van de PCO lijkt de plas warmer water in de oostelijke Stille Oceaan bij Zuid-Amerika een opwarming van de atmosfeer te veroorzaken, waardoor de windpatronen in de Stille Oceaan veranderen. Tijdens de 'positieve fase' van de PCO zou een vergelijkbaar proces waarschijnlijk neerslagpatronen in de tropen scheef trekken:
Tijdens de "positieve fase" van de PCO konden bepaalde delen van de tropen aanzienlijke veranderingen in de regenval zien. Rood staat voor verhoogde regenval; blauwe shows zijn afgenomen. (Afbeelding via de Woods Hole Oceanographic Institution) Deze bevindingen lijken misschien abstract, maar de effecten van El Niño die we in de echte wereld hebben waargenomen, zijn alles behalve. Wetenschappers hebben opgemerkt dat El Niño waarschijnlijk heeft bijgedragen aan meer bosbranden in Azië, instortingen in de visserij in de Stille Zuidzee en een verlaging van de landbouwproductiviteit in de Verenigde Staten. PCO onderscheidt zich van El Niño, maar het wereldwijde weerpatroon kan ook in deze gebieden gevolgen hebben.
Op dit moment zijn de bevindingen van het team puur theoretisch. Net als bij de theoretische fysica is de hypothese gebaseerd op wiskundige berekeningen en is er concreet bewijs nodig om te bevestigen of deze overeenkomt met wat we in de echte wereld zien.
Gelukkig zijn gegevens over de temperatuur van de oceaan op dit moment inderdaad beschikbaar. Koraalskeletten en andere sedimenten gemaakt door oceanische organismen bevatten een chemische handtekening van de watertemperatuur op het moment van hun vorming; opeenvolgende lagen van deze sedimenten kunnen een indicatie geven van temperatuurveranderingen in de tijd. Bovendien, gebieden rond de tropen (die de meest uitgesproken effecten van de PCO zouden moeten vertonen) zijn de thuisbasis van overvloedige koraalriffen die zijn samengesteld uit dit soort sedimenten.
De onderzoekers hopen dat hun bevindingen andere wetenschappers zullen motiveren om monsters van deze riffen te verzamelen en te analyseren om te zien of de PCO een echt fenomeen is - en op welk punt in de cyclus we op dit moment misschien zijn.
