L'AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation) est la composante atlantique de la circulation thermohaline mondiale et l'un des systèmes climatiques les plus importants de la planète. Elle consiste en un flux d'eau superficielle chaude voyageant des tropiques vers l'Atlantique Nord (incluant le Gulf Stream et la Dérive nord-atlantique), où elle se refroidit, plonge à des profondeurs de 2 000-4 000 mètres et retourne vers le sud comme courant profond.
L'AMOC transporte environ 1,3 pétawatt (1,3 × 10¹⁵ watts) d'énergie thermique vers le nord, ce qui explique que des villes comme Londres (51°N) aient des hivers bien plus doux que Montréal (45°N). Sans ce transport de chaleur, les températures moyennes de l'Europe occidentale seraient de 5 à 10 °C plus basses. De plus, l'AMOC favorise l'absorption océanique de CO₂ en faisant plonger l'eau de surface riche en carbone dissous.
Les mesures du programme RAPID (depuis 2004) ont documenté une variabilité considérable et une tendance à l'affaiblissement. Le GIEC projette que l'AMOC s'affaiblira de 25 à 50 % d'ici la fin du XXIe siècle sous des scénarios d'émissions élevées. Certaines études suggèrent qu'elle pourrait atteindre un point de non-retour, générant un refroidissement abrupt en Europe, une perturbation des régimes de précipitations hémisphériques et une accélération de la montée du niveau de la mer sur la côte est de l'Amérique.