Nr 3 / 2007

Det er i Arktis framtidas klima vil bli avgjort

Hvordan vil klimaendringene slå ut hos oss? Hva vil skje med Golfstrømmen? Kommer den til å stanse opp, og dermed gjøre hele Nord-Europa ubeboelig? Og kan dette eventuelt skje i nær framtid? Eller vil Golfstrømmen svekkes bare såpass at den vil gjøre oss som bor her til klimakrisens vinnere? Fordi oppvarmingen og svekkelsen av Golfstrømmen vil utlikne hverandre, som mange klimaforskere tror, men ennå ikke vet?

Måleriggene som toktleder Frank Nilsen fra Universitetssenteret på Svalbard og hans mannskap senker ned på havbunnen, vil forhåpentlig gi oss svar. MARG er med forskningsfartøyet Lance på tokt i Storfjorden, sør på Svalbard, i oktober 2007. Storfjorden er ifølge Nilsen ett av nøkkelområdene for den termohaline sirkulasjonen, prosessen som sørger for at vi her i Nord-Europa, inkludert Svalbard, får et jevnlig tilsig av varmt vann fra Atlanterhavets store varmekabel, Golfstrømmen (eller Den nordatlantiske strømmen, som forskerne helst kaller den).

Dette toktet er ett av flere under Polaråret 2007-2008 som skal forsøke å kaste lys over en av de viktigste mekanismene som former klimaet på jorda: havsirkulasjonen. Havet ligger nemlig ikke i ro, men er i stadig bevegelse, på en evig vandring over Den Blå Planeten. Denne bevegelsen – sammen med luftens bevegelser, vindene - sørger for å fordele varme og kulde rundt om på kloden, og dette skjer ikke etter rettferdighetsprinsippet. Her i nord kjenner vi best Golfstrømmen, som sørger for at temperaturen på våre breddegrader er opp mot ti grader høyere enn den egentlig skulle vært, sammenliknet med for eks Alaska. Det er derfor russerne kan ha kyr som gresser ute i Barentsburg på Svalbard, noe som ville vært utenkelig på samme breddegrad nord på Grønland.

Disse strømmene tar vi for gitt, men forskerne kan fortelle at Golfstrømmen har variert sterkt i perioder, til tider har den nærmest vært skrudd av. Med den følge at temperaturene her oppe har blitt drastisk senket – i løpet av få år. Dette har gjerne skjedd under perioder med oppvarming, som nå, og forskere har derfor lurt på om noe liknende kunne skje igjen. Siste gang var for rundt 12 000 år siden, da istiden kom tilbake på en rask visitt (som varte ca. tusen år), i hendelsen forskerne kaller Yngre Dryas. I tilfelle noe slikt, ville Nord-Europa blitt nærmest ubeboelig. Noen målinger har da også antydet at Golfstrømmen kan være i ferd med å svekkes. Dette har fått mange til å lure på om den kan stanse helt opp, og om dette kan være nært forestående?

For å kunne spå noe fornuftig om dette, må man først skjønne mekanismene. Hva er det som driver havsirkulasjonen? En viktig faktor er vindene, som på grunn av solvarmen og jordrotasjonen har en tendens til å legge seg i faste mønstre. Her oppe kjenner vi alle vinden fra sydvest, som også driver lavtrykkene i vår lei og gjør våre vestlige kyster våte av regn. Men i tillegg har havet sine egne mekanismer, og nøkkelen til disse ligger i polområdene. Det er nemlig her havstrømmene ”snur”: Det nordgående, varme vannet synker ned i dypet og setter kursen sørover igjen.

Det er slik sirkulasjonen holdes i gang: Etter hvert som det varme vannet i Den nordatlantiske strømmen kommer nordover, blir det saltere, på grunn av at vannet fordampes og lar saltet bli igjen. Dette – sammen med avkjølingen – gjør det gjenværende havvannet tyngre, og til slutt synker det ned mot dypet. Denne dypvannsdannelsen er en ”motor” for Golfstrømmen, fordi vannet som forsvinner ned i dypet, må erstattes av nytt vann. Hele mekanismen kalles den termohaline sirkulasjonen fordi det er temperaturen (”termo”) og saltholdigheten (”halin”) som driver den.

Men selv om man forstår hovedprinsippet, og stort sett vet hvor disse dypvannsdannelsene foregår, er det mange detaljer som er uklare. Hva er de nødvendige betingelsene for at vannet skal kunne synke, og hva skjer om forholdene endres? Kan ”snuplassene” flytte på seg, eller kan hele sirkulasjonen stanse opp?

Mange faktorer spiller inn. En faktor er temperaturen, hvor varmt vannet i den nordatlantiske strømmen er. En annen faktor er egenskapene til det arktiske vannet denne strømmen møter, og her er forskerne for eksempel opptatt av ferskvannet som strømmer ut i havet fra smeltende isbreer, elvene i Arktis, med mer. Dette er noe man spår vil øke på i takt med oppvarmingen (som også betyr mer nedbør). Nok en faktor er isdannelsen, og det er denne Frank Nilsen og hans studenter undersøker, som del av det store, internasjonale forskningsprosjektet BIAC (Bipolar Atlantic Thermohaline Circulation). Som navnet sier, forskes det her på begge ”endestasjonene” for sirkulasjon, sør og nord i Atlanteren.

Og nettopp Storfjorden sør på Svalbard, der dette toktet går, er et viktig område for dannelsen av dypvann. Det er her det tyngste vannet i hele Arktis blir til, i en prosess som finner sted hvert år i perioden desember til mai. Det som skjer, er at overflatevannet fryser til is. Fordi isen består av kun ferskvann, skilles saltet ut, og det vannet som blir igjen, blir dermed saltere. Og fordi vinden blåser den nye isen vekk, skjer det samme om og om igjen. Dersom all isen hadde fått lov å samle seg opp, ville islaget her i Storfjorden bli 15 meter tykt, sier Nilsen.

Slike områder som dette i Storfjorden, som produserer mye is, men selv blir liggende isfrie, kalles polynya. Dette er et russisk ord som opprinnelig ble brukt for å betegne det isfrie havet man trodde lå rundt Nordpolen. Forskerne har funnet ut at slike polynyaer er steder der tungt vann dannes, og synker ned til bunnen, for så å strømme sørover der nede. De er med andre ord viktige motorer i den termohaline havsirkulasjonen.

I tillegg til i Storfjorden sør på Svalbard, finner man slike polynyaer blant annet ved Novaja Semlja, nord for Svalbard, og langs sokkelområdet rundt Arktis. Ifølge Frank Nilsen er polynyaen i Storfjorden en prototyp som vil bli mer og mer vanlig ettersom havisen smelter. Forstår man denne, vil man derfor forstå hva som skjer også mange andre steder.

Nå i oktober ser man ingen tegn til isdannelse her i Storfjorden, men man kan se – eller måle – resultatet av hva som skjedde i fjor: Det har samlet seg store mengder med tungt vann i et naturlig basseng, vann som renner ut, enten i Barentshavet eller Framstredet, når bassenget fylles opp.

Hvor effektive disse ”dypvannsfabrikkene” vil være i framtiden, og hvor mye de vil bidra med i den termohaline sirkulasjonen, er ikke minst avhengig av vinden, og spesielt vindretningen. Vinden må blåse isen fra land dersom aktiviteten skal holdes oppe. Klumper den seg sammen ved land, vil produksjonen stanse opp. Det er derfor Frank Nilsen og hans folk setter opp en værstasjon på Edgeøya, for å kunne overvåke hvordan vinden varierer i styrke og retning.

Et viktig moment i framtiden vil være hvilken vei lavtrykkene vil gå. Vil de gå inn i Barentshavet, vil man få mye vind fra nord, noe som vil gi gunstige forholde for isdannelse. Går de derimot nordover og vest for Svalbard, gjennom Framstredet, vil det bli sønnavind. Isen vil bli holdt inn til land, noe som vil gi mindre rom for isdannelse, og dermed mindre dypvannsproduksjon.

Selv om vindmønstrene er viktige for dypvannsdannelsen, spiller også andre faktorer inn. Mange forskere har vært opptatt av at ferskvannsavrenningen i Arktis øker: fra breer som smelter, fra elver (spesielt i Sibir) som får større vassføring. Også temperaturen og saltholdigheten i Den nordatlantiske strømmen spiller inn. Alle disse faktorene er i endring, og bildet er for komplekst til at noen forskere med hånden på hjertet kan si at de vet hva som vil skje med Golfstrømmen – og dermed med framtida til oss som bor her nord.

Skulle Golfstrømmen stanse opp, ville gjennomsnittstemperaturen hos oss kunne senkes med opp til ti grader, og forholdene ville bli som på Nord-Grønland. Eller som her i siste istid. Ingen forskere kan utelukke dette, fordi det avhenger av hvordan de nevnte faktorene utvikler seg, men den rådende konsensusen på norsk forskerhold er at en full stopp ikke er aktuelt med det første (ikke alle er like sikre på dette). Mer sannsynlig er det at Golfstrømmen vil svekkes i en grad som vil utlikne oppvarmingen hos oss, og dermed fungere som en termostat. Vi vil dermed komme bedre ut av klimaendringene enn de fleste.

Men igjen: dette er svært usikkert. Dersom for eksempel nedsmeltingen av Grønlandsisen virkelig skulle skyte fart, som de siste observasjonene kan tyde på, kan bildet endre seg raskt. Det er derfor forskningen som Frank Nilsen og hans kolleger driver er så viktig: Dersom vi om få tiår kan risikere å oppleve en ny istid, vil vi gjerne vite om det på forhånd. Så vi kan anskaffe oss passende klær. Eller eventuelt kjøpe oss et krypinn lenger sør – om noen har plass til oss.