Den såkalte kuldeboblen er synlig på NASAs globale temperaturmålinger for 2015, det varmeste året siden 1880. Irmingerhavet ligger sør for Grønland (Foto: NASA)
Menneskeskapt CO2 i havdypet
Det er en sterk sammenheng mellom drivkrefter i atmosfæren, og havets opptak av menneskeskapt karbondioksid. Det fant forskerne ut på tokt i subpolare strøk i Nord-Atlanteren.
SNACS er en forkortelse for Subpolar North Atlantic Climate States, på norsk: Klimatilstander i subpolare strøk i Nord-Atlanteren.
Forskningsprosjektet tar for seg havområdene sør og sørvest av Island: Irmingerhavet og Labradorhavet. Målet er å skape og sammenfatte observasjonsdata og modelldata fra dette området i Nord-Atlanteren, slik at vi bedre kan forstå omfanget fremtidige klimaendringer og gi grunnlag for tiltak som vil være nødvendige for å unngå de alvorligste konsekvenser.
Dette blir gjort ved feltstudier for å kartlegge dagens prosesser, i tillegg til å kartlegge variasjoner i dette havområdet tilbake i tid, til istidene. Dagens observasjoner og fortidens variasjoner vil vi deretter bruke til å rangere et sett jordsystemmodeller, for å finne de beste modellene som kan si noe om de forventede fremtidige endringer i disse havområdene, og hvilke konsekvenser disse vil ha for karbondioksid-opptak, sirkulasjon og økosystem.
På et tokt med forskningsskipet G.O.Sars, kunne Friedrike Fröb og forskerkollegaene hennes måle rekorddyp konveksjon, der overflatevannet blandet seg ned til 1400 meter.
Vanligvis går ikke overflatelaget i havet dypere enn et par hundre meter.
Vannmassene i havet er lagdelt etter både saltholdighet og temperatur. I overflaten snakker havet med atmosfæren rent kjemisk, her pågår en stadig utveksling der det er omtrent lik konsentrasjon blant annet av menneskeskapt CO2 og oksygen.
Friedrike Fröb er PhD-student ved Universitetet i Bergen og Bjerknessenteret, og er hovedforfatter på den vitenskapelige artikkelen som nå er publisert i Nature Communications.
(Foto: Universitetet i Bergen)
Sjelden prosess
Bare noen få steder på kloden dukker overflatevannet ned og lager nytt dypvann. Irmingerhavet er et lite havbasseng mellom Grønland og Island, og er et av disse få stedene der atmosfæren er i kontakt med dyphavet.
Irmingerhavet er kjent for sine røffe og ekstreme værforhold om vinteren. Forskningstokt til dette området gjør man bare om sommeren, selv om det er om vinteren havområdet er spesielt interessant.
Det er nemlig om vinteren og senvinteren nytt dypvann dannes. Da strømmer vann fra overflaten ned i dypet og drar med seg karbon fra atmosfæren.
Dyphavet lagrer karbon
En ekstra interessant side av informasjonen fra målingene er at forskerne i tillegg til den dype blandingen, også har målt oksygen- og karbonkonsentrasjoner i blandingsprosessen.
Målingene viser at det øverste vannlaget var nær mettet av oksygen og menneskeskapt karbondioksid, altså at det hadde omtrent lik konsentrasjon som i atmosfæren.
I blandingsprosessen som altså skaper nytt dypvann i havet, blir da oksygen og menneskeskapt CO2 tilført havets dyphav. Store mengder menneskeskapt karbondioksid blir derfor fjernet fra atmosfæren og lagret i dyphavet.
Sammenlignet med tidligere tokt i 1997 og 2003 til samme område, viser datasettet en nær tredobling av mengden menneskeskapt karbon som blir lagret i dyphavet.
Vind er drivkraften
Den viktigste drivkraften for at denne ekstreme blandingsprosessen oppstod vinteren 2015, var en sterk avkjøling av vannmassene. Dette var en konsekvens av eksepsjonelt sterke vinder som utviklet seg ved sørspissen av Grønland denne vinteren.
Vinteren 2014-2015 var en av de kaldeste som er målt i Nord-Atlanteren, et fenomen som fikk stor oppmerksomhet internasjonalt og kalt «cold blob» - en kuldeboble.
Flere har hevdet at de unormalt lave temperaturene indikerer redusert havsirkulasjon, som et mulig resultat av økt lagdeling på grunn av tilførsel av ferskvann Grønnland og Arktis. Dataene fra 2015-toktet viste at dette ikke var tilfellet dette året.
Annonse
Selv om observasjoner fra en enkelt vinter ikke kan brukes til å forkaste en hypotese basert på lengre trender, mener Friederike Fröb og hennes kollegaer at målingsresultatene absolutt utfordrer de globale klimamodellene.
Deres evne til å simulere dypvannsdannelse i Nordatlanteren på en god måte, avhenger nok sterkt av i hvilken grad de kan løse opp prosessene i Irmingerhavet, som foregår på relativt liten skala.
Under den farefulle reisen, var skipet lastet med bergenske forskere og nøye uttenkt laboratorieutstyr. (Foto: Frederike Fröb/UiB)
I skyggen av Labradorhavet
Det er Labradorhavet på vestkysten av Grønland som er mest kjent for dypvannsdannelse. Her observeres dyp konveksjon, eller overflateblanding, nærmest hvert år.
Konveksjon i Irmingerhavet er mer sjeldent, og mer variabelt i utstrekning og dybde. Målingene fra toktet i fjor viser en rekorddyp blanding helt ned til 1400 meters dyp. Normalt er den observerte blandingen bare ned til 400 meter.
– Forrige gang man hadde såpass dyp blanding som det vi observerte, var trolig i midten av 1990-årene, men dette har man kun indirekte målinger for. Det finnes ikke direkte målinger fra denne tiden, sier Fröb.
Sent på 2000-tallet, vinteren 2007/ 2008 og i 2011/ 2012, kunne man ved hjelp av ARGO-bøyer måle en blanding ned til 800 – 100 meters dyp.
Det var først på 1990-tallet forskerne begynte å måle karbonkonsentrasjoner i havet regelmessig. Etterhvert som måleseriene utvides, kan de se stadig mer variasjon i systemet.
– Denen studien beviser at det er en direkte kobling mellom atmosfærisk pådrag, varmetap og opptak av oksygen og menneskeskapt CO2 i Irmingerhavet. Dette kan tyde på at effektiviteten til havets CO2 opptak er mer følsomt for klimaendringer enn vi tidligere har trodd, sier Fröb.
(Foto: Friedrike Fröb/ UiB)
Annonse
Referanse:
Friederike Fröb m. fl.: Irminger Sea deep convection injects oxygen and anthropogenic carbon to the ocean interior. Nat. Commun. 7. 27. oktober 2016. Doi: 10.1038/ncomms13244 Sammendrag
