Polhavet som isfabrikk

POLHAVET: Forskerne i iAOOS Norway har målt mengden og egenskapene til vannet som strømmer inn og ut av Polhavet.
(08.04.11) Mye av istapet i Arktis skjer ved at vinden blåser uvanlig mye is ut av Polhavet. Klimasystemet svarer med å fryse ny is. Denne prosessen endrer vannets egenskaper og kan på lang sikt påvirke Golfstrømmen.
Av: Cecilie Mauritzen, Edmond Hansen og Erlend Hermansen
Foto: Rudi Caeyers

Ferskvann strømmer ut av Polhavet gjennom Framstredet, som ligger mellom Svalbard og Grønland. Dette er ferskvann som opprinnelig er fordampet ved lavere breddegrader og transportert nordover i atmosfæren i form av regn og skyer. Etter hvert strømmer vannet sørover igjen, da i form av relativt ferskt vann i de øvre vannlagene i havet. Direkte målinger av denne strømmen av ferskvann i Framstredet over tid gjør at vi lettere kan forstå variasjonene i vannets kretsløp i Arktis, og hvilken rolle dette spiller i klimasystemet. 

Måler ferskvannstrømming

Ved hjelp av målinger i Framstredet har forskerne i iAOOS-prosjektet bidratt til å få de første estimatene av denne ferskvannstransporten på plass. Det viser seg at det det i gjennomsnitt strømmer ut ca. to tusen kubikkilometer med ferskvann i året. Dette tilsvarer 35 ganger vanninnholdet i Mjøsa, Norges største innsjø. Men selv om det blir mindre is i Arktis, ser vi ikke ekstra smeltevann i havstrømmene som kommer ut av Polhavet. Tvert i mot har denne transporten vært relativ konstant over tid, noe som er merkverdig i en tid der Arktis ellers preges av store forandringer.

Funn gjort av andre forskere tyder på at tapet av havis i Arktis ikke bare skyldes smelting, men også at vinden har blåst uvanlig mye is ut gjennom Framstredet de siste årene. Likevel er det oppsiktsvekkende at ferskvannstransporten ut av Polhavet er såpass konstant. 

Kan spore vannet

Sporstoffer i vannprøver som er hentet inn på tokt i Framstredet, gjør oss i stand til å skille mellom de forskjellige kildene til ferskvann i havet. Vannprøvene analyseres i laboratoriet, og de naturlige sporstoffene forteller oss hvor de forskjellige vannmassene kommer fra, for eksempel om vannet er et resultat av tilfrysing eller smelting av havis. 

Polhavet lager ferskvann

Analysene viser at den totale ferskvannstransporten har vært konstant, men at kildene til ferskvannet har endret seg. Der en kilde til ferskvann har økt, har en annen sunket. For eksempel ser forskerne ser ingen økning av smeltevann fra smeltet havis, selv etter det rekordlave nivået i havisutbredelse i Arktis sommeren 2007. Det er et tegn på at deler av istapet foregår ved at isen blåser ut av Polhavet. 

Samtidig ser forskerne at vannet flere steder har blitt mer saltholdig. Årsaken er at klimasystemet svarer på tapet av havis med å produsere mer is, i en prosess der saltet i havet skilles ut og synker. Dette gir økt tilførsel av ferskvann på toppen av havet i form av is, og mer salt lenger nede i dyphavet. Når havisen og de øvre vannmassene strømmer ut av Polhavet gjennom Framstredet, påvirkes saltfordelingen («havklimaet») i Nord-Atlanteren. 

Kan påvirke Golfstrømmen

Tapet av havis i Arktis er koblet inn i det globale klimasystemet. Atmosfæren påvirkes direkte gjennom endringer i jordas strålingsbalanse, men også gjennom endringer i havklimaet i Nord-Atlanteren. Dette vil over tid kunne påvirke den havbårne varmetransporten til Norge gjennom det vi på folkemunne kaller Golfstrømmen. 

Vann blandes sammen

Tettheten av sjøvann er bestemt av både temperatur og saltinnhold, slik at kaldt vann er tyngre enn varmt vann og salt vann tyngre enn ferskere vann. Forskerne studerte et område vest for Svalbard, der varmt og salt atlantisk vann strømmer nordover og møter kaldt og ferskt arktisk vann med omtrent samme tetthet. Potensialet for å få dannet en blanding av de salte og ferske vannmassene er derfor større i dette området enn ellers i verdenshavene. 

Enorm miksmaster

Det viser seg at digre virvler spiller en stor rolle i blandingsmekanismene, ved å fungere som enorme miksmastere. Virvlene har en typisk omkrets på 10–50 kilometer, og kan i like stor grad som kald luft redusere temperaturen i det atlantiske vannet på vei nordover. Forskningen viser også at denne blandingsmekanismen varierer både sesongmessig og fra år til år, avhengig av når virvler blir dannet. Både bunntopografi og små forskjeller i tetthet mellom atlantisk og arktisk vann påvirker danning av virvlene. Prosjektet har også vist at slike virvler av atlantisk vann har hindret danning av sjøis langs kysten av Svalbard i flere vintersesonger.