Det tunge og kalde dypvannet som dannes i Antarktis brer seg utover alle verdens hav, og utgjør mellom 30 og 40 prosent av den globale havmassen.

Hittil har man trodd at det kalde og tunge dypvannet kommer fra tre forskjellige steder rundt Antarktis; Weddellhavet, Rosshavet og Adélieland, men spekulasjonen om en fjerde kilde har opptatt forskere i 30 år.

En første brikke i puslespillet kom på plass i 2008 og 2009 da japanske forskere fra Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University og Tokyo University of Marine Technology, i forbindelse med Det internasjonale Polaråret, satte ut instrumenter på kontinentalsokkelen nordvest for Amery Ice Shelf i Antarktis .

Data fra instrumentene viste eksistensen av en kald og saltholdig  havstrøm som gikk ned i dypet og dermed bidro til å forme det kalde dypvannet. Men forskerne visste fortsatt ikke hvor havstrømmen kom fra.

En studie nylig publisert i tidsskriftet Nature Geoscience, forteller at forskere, med hjelp av elefantsel, nå har funnet kilden.

Festet instrumenter i pelsen

De antarktiske dyphavsstrømmene dannes når kalde vinder får havet til å fryse til is. Siden den delen av vannet som fryser, inneholder forholdsvis lite salt, er det mer salt i det vannet som blir igjen under isen.

Det skyldes at saltholdig vann er forholdsvis tungt. Vannet i hullet i isen synker derfor til bunns, og det blir skapt en strøm. Dette er rikt på oksygen og karbondioksid, og det strømmer nordover og blir en del av den globale havsirkulasjonen.

Forskerne har klart å finne den ukjente kilden ved å feste instrumenter på elefantseler. Selene fikk instrumenter festet til pelsen , og tok seg frem til en del av den antarktiske kysten hvor ingen fartøy så langt har klart å nå.

Data fra elefantselenes instrumenter har gitt forskerne mulighet til å finne frem til  hvor det tunge, salte vannet strømmer, og dermed identifisere plasseringen av vannets opprinnelse.

Det er bevist at  vannet kommer fra Cape Darnley, et sted med en massiv dannelse av havis.

Om sel i forskning

Martin Biuw er forsker ved Framsenteret og  var med på utviklingen av instrumentene som festes til selene. Han har vært med på flere forsøk der både sel og hvithval har blitt utstyrt med sensorer.

Han forteller at det er mange fordeler ved å bruke dyra i forskningen på denne måten.

- Disse dyrene dykker flere ganger om dagen ned til relativt store dybder, og kan derfor gi data betydelig oftere og med bedre detaljer i både tid og rom sammenlignet med andre metoder.

- Dessuten tilbringer flere av disse artene veldig mye tid inne i isen i Arktis og Antarktis også på vinteren, sier Biuw til forskning.no.

Men det er også utfordringer knyttet til det å feste sensorer på sjødyr.

- Data må sendes via satellitt, og dyrene holder seg ikke ved overflaten i særlig lang tid. Dataene må derfor komprimeres betydelig før de sendes.

Dette kan bli bedre med mer moderne satellitt-nettverk som Iridium.

Annerledes prosess

Sebastian Gerland, forsker ved Norsk Polarinstitutt, mener det er veldig relevant at man finner ut mer om prosessene relatert til danning av antarktisk bunnvann.

-Et viktig punkt er at danningen av antarktisk bunnvann bidrar til storskala-sirkulasjon av vannmassene i oseanene, som igjen er viktig og sentralt for det globale klimasystemet, sier Gerland.

-Jeg synes det er spesielt interessant at det er funnet en danning av antarktisk bunnvann knyttet til en prosess som er annerledes enn ved andre steder.

I motsetning til de tidligere identifiserte kilder til antarktisk bunnvann, som krever tilstedeværelse av en brehylle eller et stort lagringsvolum, blir produksjonen av bunnvann ved Cape Darnley primært drevet av av saltflukser som del av havisfrysing.

Etter å ha analysert den nye Cape Darnley-kilden, har forskerne konkludert med at den sannsynligvis står for 6 til 13 prosent av verdens antarktiske bunnvann, noe som antyder at der finnes andre lignende kilder som fortsatt venter på å bli funnet.

Referanse:

Kay I. Ohshima et.al., Antarctic Bottom Water production by intense sea-ice formation in the Cape Darnley polynya, Nature Geoscience, februar 2013