Is er vann i fast form. Den spiller en viktig rolle for kloden vår. Klimaforskerne Anne Britt Sandø og Vidar Lien forklarer noen av isens hemmeligheter.

1. Is av vann, karbondioksid og nitrogen

Et banalt spørsmål, kanskje, men hvorfor finnes det is på jorden?

– Det er fordi vi har temperaturer under null grader. Det finnes jo ikke is på Merkur og Venus, sier Lien.

– Og så har vi vann, skyter Sandø inn.

– Ja, ikke minst. Vi har jo planeter og måner der det finnes tørris, altså is av karbondioksid. Mens på Triton, den største månen til Neptun, er det nitrogenis som fryser på grunn av temperaturer godt under 200 minusgrader. Det er veldig fascinerende at vi ligger akkurat i det beltet der vi har vann i fast form, i flytende form og i gassform, sier Lien.

2. To typer is på jorden

På jorden finnes det to typer is: Det som forskerne kaller landis, består av ferskvann, mens sjøis består av saltvann.

– I sjøisen blir saltet etter hvert skilt ut. Så ny sjøis har mye salt i seg, mens gammel sjøis vil være ganske fersk, sier Lien.

Det som skjer inni isen, er at saltet blir klemt sammen i lommer som får veldig høy saltholdighet. Etter hvert begynner disse lommene å smelte, og saltlaken lager små irrganger i isen før den til slutt renner ut. Dermed blir sjøisen ferskere og ferskere. Fersk sjøis kan ha mer enn to prosent salt, mens sjøvann typisk ligger på mellom tre og 3,5 prosent salt, forklarer forskerne.

– Gammel sjøis inneholder under én prosent salt, sier Lien.

3. Saltet endrer fysiske egenskaper

Saltet gjør at sjøvannet oppfører seg annerledes enn ferskvannet.

– Tommelfingerregelen er at sjøis vanligvis fryser på 1,8 minusgrader, mens ferskvann som kjent fryser på null grader, sier Sandø.

I Antarktis finnes det imidlertid sjøvann på 2,2 minusgrader under isbremmen, det vil si den delen av isen som stikker ut i sjøen.

– Der hvor isen kommer ut i havet, kommer det sjøvann inn mellom isen og havbunnen på flere hundre meters dyp. På grunn av trykket fryser ikke vannet, selv om det er kaldere enn to minusgrader, sier Lien.

En annen forskjell på ferskvann og saltvann er vekten. Eller nærmere bestemt hvordan temperaturen påvirker vekten.

– Mens ferskvann er på sitt tyngste på fire plussgrader, blir saltvann bare tyngre og tyngre jo nærmere frysepunktet det kommer. Så mens en innsjø vil holde fire grader på bunnen og null grader på overflaten, vil det kaldeste sjøvannet være på havbunnen, sier Lien.

4. Smelter i Antarktis, men overlever sommeren i Arktis

Omtrent ti prosent av verdens landareal og cirka syv prosent av havene er dekket av is, forteller klimaforskerne. Antarktis og Arktis er ikke overraskende de to områdene med mest is, men disse to stedene er motpoler på mer enn én måte.

– Antarktis er et stort kontinent med hav rundt seg, mens Arktis er et stort hav med kontinenter rundt seg, sier Lien.

Det betyr at verdens sørligste kontinent har en enorm ismasse på land, i tillegg til sjøis om vinteren.

– Fra kysten og ut over legger det seg sjøis over enorme områder. Det er over ti millioner kvadratkilometer med is som fryser til om vinteren og smelter om sommeren, sier Lien.

I Arktis kan sjøisen ofte overleve sommeren og bli noen år gammel før den smelter.

– Men denne flerårsisen, som vi kaller det, blir yngre og yngre. Den blir tynnere og tynnere og smelter mer og mer, sier Sandø.

5. Klodens eldste is

Klodens sørligste kontinent har et ekstra lag med «isolasjon» som gjør at det holder på kulden.

– Antarktis har en havstrøm og vinder som går rundt kontinentet, som gjør at det blir ganske godt isolert. Det blir holdt kaldt, sier Lien.

Dette er noe av grunnen til at den eldste isen er i Antarktis. Der finnes de tykkeste forekomstene av is og den tregeste bevegelsen av is.

– Isen du finner på bunnen av isdekket i Antarktis er rundt en million år gammel. Den eldste iskjernen hentet derfra er 800 000 år gammel, mens den eldste isen på Grønland er omtrent 100 000 år, sier Lien.

6. Isen tar oss tilbake i tid

Det som får isbreer og iskapper til å vokse, er snø. Men det er veldig tørt i Antarktis, det snør lite.

– Så der er det lite tilførsel på toppen, mens på Grønland snør det mer, sier Lien.

Klimaforskere bruker de dype iskappene i Antarktis og på Grønland til å få et innblikk i hvordan klimaet var før. Ved å bore seg lenger ned kommer de til is som falt som snø for hundrevis, tusenvis og millioner av år siden. Ved å analysere den isen lærer forskerne hvordan klimaet var da og hvordan det har utviklet seg.

Siden det snør så lite i Antarktis, vil én millimeter eller én centimeter dekke ganske lang tid, mens på Grønland vil de ulike lagene dekke kortere perioder.

– Så vi kan på en måte se klimahendelser høyoppløselig på Grønland, mens i Antarktis får vi det lange perspektivet, men mindre detaljert, sier Lien.

7. Snøballkloden

Gjennom jordens historie har det vært store variasjoner i klima – og ikke minst i mengden is.

– Vi har jo det som kalles for Snowball earth, perioden der hele kloden var dekket av is for noen hundre millioner år siden. Så da var det kaldt, sier Lien.

Det har også vært perioder uten is på kloden.

– Da har det vært så varmt at polene har smeltet, sier klimaforskeren.

Det henger også sammen med at det antarktiske kontinentet ikke alltid har ligget der det ligger i dag, forklarer han. Før lå Antarktis lenger nord.

– På den tiden har det vært såpass varmt at sjøvannet ikke har blitt til is, selv på polene, sier Lien.

8. Motoren til havstrømmene

For klimaet er is viktig, forteller de to klimaforskerne.

– Isen danner rett og slett det tunge vannet som er en del av motoren i de virkelig store havstrømmene, sier Lien.

Saltholdighet og kulde gjør sjøvann tungt. Så når sjøisen i Arktis skiller ut kaldt og salt vann, synker det til bunnen. I tillegg blir det salte vannet fra Golfstrømmen avkjølt i Arktis. Dermed synker golfstrømvannet og det salte isvannet ned i dypet og tilbake til Atlanterhavet. Dette kalles for den termohaline sirkulasjonen.

9. Reflekterer 90 prosent av sollyset

Is har også en annen viktig funksjon i klimasammenheng, nemlig refleksjon, eller albedo som forskerne kaller det. Det handler rett og slett om hvor mye sollys som blir reflektert og hvor mye som blir tatt opp som varme.

– Hvis jeg har en svart t-skjorte, har den veldig lav albedo, så den suger til seg alt sollyset og blir kjempevarm og ikke noe særlig på en varm sommerdag, sier Lien.

En hvit t-skjorte eller hvit is vil derimot reflektere bort det aller meste. Is vil reflektere 90 prosent av sollyset, mens havet bare reflekterer bort 10 prosent av sollyset.

– Det betyr at havet blir varmet mye mer opp om sommeren hvis isen er borte, sier Sandø.

Om vinteren fungerer isen som et isolerende lag, som gjør at havet ikke taper så mye varme. I ekstreme tilfeller i Arktis, med minus 30 minusgrader og storm, kan varmetapet uten islaget være enormt.

– Det kan tilsvare en ovn per kvadratmeter. Altså opp mot 1000 watt per kvadrat i varmetap fra havet. Men har du et isdekke, blir varmetapet betydelig mindre. Da snakker vi om et par watt per kvadratmeter, sier Lien.

10. Grønlandsisen påvirker jordens tyngdekraft

Når det gjelder global oppvarming, snakkes det mye om at havet vil stige syv meter hvis Grønlandsisen smelter. Den havnivåstigningen er riktignok ikke jevnt fordelt over jorden. Ironisk nok vil smelting av Grønlandsisen føre til større havnivåstigning på den sørlige halvkule.

– Det er fordi isen har en gravitasjonseffekt som tiltrekker seg vann. Akkurat på samme måten som at månen tiltrekker seg vann, sier Sandø.

All masse har gravitasjon, men Grønlandsisen er en så stor del av jorden at den gir et merkbart bidrag. Den trekker sjøvann mot Nord-Atlanteren og Grønland. Hvis isen på Grønland forsvinner, vil den trekkraften også forsvinne.

– Så når isen på Grønland forsvinner, vil ikke vannet på den nordlige halvkule bli tiltrukket Grønland på samme måte som i dag. I prinsippet vil vannet som smelter trekke mot den andre store gravitasjonskraften, isen i Antarktis, forutsatt at den ikke har smeltet, sier Sandø.

Det er imidlertid lenge til det kan bli en realitet.

– Isen på Grønland vil ta tusenvis av år å smelte med dagens tempo. Antarktis vil ta enda lengre tid, hvis den i det hele tatt skulle smelte, sier Lien.

Fakta om is

Saltvann fryser stort sett på 1,8 minusgrader. Ferskvann fryser på null grader.

Omtrent 10 prosent av verdens landareal og cirka syv prosent av havene er dekket av is.

Is reflekterer bort 90 prosent av sollyset.

Verdens eldste is er på bunnen av iskappen i Antarktis. Den antas at den er omtrent en million år gammel.

Den eldste isen på Grønland er omtrent 100 000 år gammel.

Iskappene på Grønland og i Antarktis er så store at de påvirker jordens tyngdekraft.

Artikkelen er produsert og finansiert av Havforskningsinstituttet

Havforskningsinstituttet er én av 77 eiere av forskning.no.
Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff. Her kan du lese mer om ordningen.

Fikk du med deg disse artiklene fra Havforskningsinstituttet?

– Makrellstørjene i Nord-Atlanteren er grenselause

Ti ting du ikke visste om havet

Velkommen til hvalenes forunderlige verden