Promotie: Carbon Cycle Feedbacks and Climate Tipping Behavior

Het klimaat van de afgelopen miljoenen jaren was zeer variabel en hangt nauw samen met de koolstofcyclus. Deze sterke variabiliteit zou veroorzaakt kunnen zijn door kantelpunten in het klimaat. Kantelpunten zijn relatief snelle en sterke veranderingen in een element ten opzichte van de forcering van dit element. De sterke koppeling tussen temperatuur en de koolstofcyclus suggereert een belangrijke rol voor de koolstofcyclus. Enerzijds door zelf kantelgedrag te vertonen en anderzijds door positieve feedbacks te geven aan het klimaatsysteem in interactie met een ander kantelelement in het klimaat. Een beter begrip van deze relaties is belangrijk, omdat deze mogelijk een rol spelen in toekomstige klimaatverandering. 

In dit proefschrift kijken we of er kantelpunten in die mariene koolstofcyclus aanwezig zijn en hoe de koolstofcyclus samenhangt met grote veranderingen in de oceaancirculatie van de Atlantische Oceaan, een potentieel kantelelement.

Door gebruik te maken van simpele modellen hebben wij gezocht naar kantelpunten in de mariene koolstofcyclus. Deze hebben wij niet gevonden en het is onwaarschijnlijk dat deze aanwezig zijn. Met dezelfde modellen hebben we gekeken naar hoe de koolstofcyclus en de oceaancirculatie in de Atlantische Oceaan samenhangen op lange (duizenden jaren) tijdschalen. Met complexe modellen hebben we gekeken naar dezelfde afhankelijkheid onder klimaatverandering tot 2100. Met beide type modellen vinden we een zwakke relatie tussen CO₂ en de sterkte van de oceaancirculatie in de Atlantische Oceaan. In de complexe modellen komt dit door regionaal compenserende effecten waardoor de globale respons klein is. Lokaal kan een verzwakking van de oceaancirculatie vergaande gevolgen hebben voor ecosystemen en de maatschappij.