Mindre og tynnere havis i Arktis

ISTYKKELSE: Forskerne måler istykkelsen i Arktis. Isen blir stadig tynnere, og flerårsisen er på kraftig retrett.
(08.04.11) Havisen i Arktis blir både tynnere og mindre i utbredelse. 2007-2010 er årene med lavest registrert havisutbredelse i Arktis, og flerårsisen er på kraftig retrett.
Av: Cecilie Mauritzen og Erlend Hermansen
Foto: Stephen Hudson, Norsk Polarinstitutt

I september 2010 var minimumshavisutbredelsen i Arktis den tredje laveste registrerte siden satelittmålingene startet i 1979. Utbredelsen var da 500.000 kvadratkilometer lavere enn i 2009, men 470.000 kvadratkilometer høyere sammenliknet med det absolutte bunnåret i 2007. Til sammenlikning er Norges areal på 385.186 kvadratkilometer.

Mindre isutbredelse

Generelt viser havisutbredelsen i Arktis en nedadgående trend, selv om det er regionale forskjeller. Og isen smelter både fra oversiden og undersiden som en følge av både varmere hav og atmosfære. I tillegg fører mindre is til mindre refleksjon av solstråler, som igjen bidrar til å akselerere issmeltingen. For mens snødekket is reflekterer opptil 90 prosent av solstrålene, reflekterer åpent hav mindre enn 10 prosent. Resten av energien tilføres havet, bidrar til oppvarming av vannmassene, og dermed mer issmelting. Dette kaller man en tilbakekoblingsmekanisme.

Istykkelse viktig å forstå

Tykkelse er et vel så viktig parameter som utbredelse når vi snakker om is i Arktis, fordi tykkelsen og alderen på isen til en viss grad bestemmer hvor mye is som overlever sommeren i Arktis, og dermed hvor mye som fryser til hver vinter. Istykkelsen påvirker også direkte utvekslingen av varme og lys mellom atmosfære og hav.

Stor variasjon

Når istykkelse i Polhavet måles over store områder, ser vi at istykkelsen varierer mye. Noen steder består isen av tynn, nylig tilfrosset is, som er 10–50 centimeter tykk, andre steder er isen opptil flere meter tykk. Enkelte skrugarder har blitt observert å være flere titalls meter tykke. I dette spennet befinner det seg is som har gjennomgått en rekke prosesser der tykkelsen har blitt endret (som frysing, smelting og fysisk påkjenning). Noe is, såkalt flerårsis, har overlevd minst to somre og derfor har blitt tykkere gjennom flere vintere. Tidligere dekket flerårsis en stor del av Polhavet, men mye har blitt erstattet av tynnere første- eller andreårsis som lettere smelter om sommeren.

Vind og havstrømmer påvirker issmelting

I tillegg til variasjoner i istykkelse på grunn av frysing og smelting, fører fysisk bevegelse forårsaket av vind og havstrømmer til endringer i tykkelse. Hele isdekket i Arktis beveges av vind og havstrømmer. Der isen driver bort, får vi åpent vann; der isen skyves sammen, får vi dannet skrugarder (opphopninger av is) og tykkere is.

Målte istykkelse

Det er ikke like enkelt å måle istykkelse som -utbredelse, men likevel har forskerne gjort store fremskritt på dette feltet i løpet av iAOOS prosjektet. For å forstå hvordan og hvorfor isen endrer tykkelse trengs tidsserier, slik at man kan se hvordan isen har endrer seg over tid. iAOOS-Norway har derfor hatt instrumenter som måler istykkelse permanent utplassert i Framstredet siden 2007. Dette er en videreføring av målinger av Norsk Polarinstitutt som startet på 90-tallet. Siden mesteparten av isen som forlater Polhavet strømmer ut gjennom Framstredet som en relativt jevn strøm, er dette et ideelt sted for å etablere tidsserier av tykkelsesobservasjoner.

Flerårsisen forsvinner

De foreløpige analysene viser at det har skjedd et stort tap av flerårsis i perioden 2005–09. Den typiske tykkelsen på flerårsis om vinteren gikk ned fra ca. 3,0 meter i 2005 til 2,1 meter vinteren 2007, og videre ned til 1,9 meter i 2009. Dette er en total nedgang på 37 prosent. Flerårsisen var tynnere hele sesongen i 2009 sammenliknet med 2005. Det som er mest interessant, er at det største tapet skjedde før september 2007 (da vi kunne observerte den laveste utbredelsen av isdekket noensinne). Dette betyr at nedgangen i tykkelse skjedde før nedgangen i utbredelse, og at denne nedgangen i tykkelse mest sannsynlig var en medvirkende faktor til den reduserte utbredelsen i de påfølgende smeltesesongene.

Målte refleksjon av sollys fra is og snø

På drivende isstasjoner i Polhavet (Tara) og i Framstredet (KV Svalbard), ble det i samarbeid med EU-prosjektet ”DAMOCLES” gjennomført lysmålinger på og under isen. Ved seilbåten Tara, som frosset inn i isen og drev over Polhavet, ble det målt solstråling med høy oppløsning kontinuerlig i et halvt år i 2007. Dermed fikk forskerne overvåket hvordan sollys påvirker isen en komplett smeltesesong. Dataene er spesielt interessante på grunn av den rekordlave isutbredelsen dette året.

Kan gi bedre klimamodeller

Mens målingene ved Tara ble gjort på et fast sted på et drivende isflak, ble det målt på mange ulike steder i løpet av de to KV Svalbard-toktene i Framstredet i 2007 og 2008. Dermed målte forskerne refleksjon fra isoverflaten (albedo) og overføring av sollys til undersiden av isen (transmisjon) på flere måter. Slike data er viktige for forbedring av klimamodellene, ettersom albedo fra de forskjellige overflatene som finnes på havet i Arktis er en av nøkkelfaktorene i forståelsen av hvordan klimasystemet i Arktis påvirkes av endringer, og videre hva konsekvensene kan bli.