Dramatiske endringer i Grønlandshavet

Grønlandshavet har gjennomgått store endringer siden midten av 1980-tallet. Tidligere var dette området kjent for produksjonen av Grønlandshavet Dypvann (GSDW), som dannes gjennom konveksjon og synker helt ned til havbunnen. Dette vannet var det tyngste i de nordiske hav og polhavet og dekket havbunnen i alle dype bassenger. 

Fordi vannet befant seg så langt nede kunne det ikke strømme over den relativt grunne Grønland-Skottland-ryggen, og bidro derfor ikke til den atlantiske meridionale omveltningssirkulasjonen (AMOC). Men i dag har situasjonen endret seg dramatisk, og Grønlandshavet er nå et viktig bidrag til AMOC.

I stedet for å produsere tungt dypvann, altså vann med svært høy tetthet, dannes det nå lettere vann i Grønlandshavet – vann som er vesentlig lettere. Det har betydelige konsekvenser for både havsirkulasjonen og det globale klimaet. Endringen i vannets egenskaper har ikke bare påvirket sirkulasjonen i Grønlandshavet, det har også påvirket havets evne til å ta opp karbon, samt mulige økologiske konsekvenser.

Årsaker til endringen

Flere faktorer har bidratt til denne overgangen. For det første hindret økt ferskvannstilførsel på 1990-tallet dannelse av det tunge GSDW. Et lag med lettere vann la seg på toppen og isolerte dermed GSDW som fremdeles befinner seg i dypet, stengt nede i et havbasseng 3600 meter under havoverflaten. Grønlandshavet har altså blitt lagdelt med tungt GSDW i dybden og en ny, lettere vannmasse som fyller de øverste 2000 meterne.

Samtidig har den pågående oppvarmingen av havet ytterligere forsterket denne lagdelingen. Til tross for økt saltinnhold, som også påvirker tettheten i vannet, har oppvarmingen opprettholdt et lag av lettere vann kalt Grønlandshavet Arktiske Intermediære Vann (GSAIW) over de dypere lagene med GSDW. 

I tillegg til en høyere temperatur har GSAIW også høyere saltholdighet enn det gamle GSDW. På grunn av dette har Grønlandshavet gått fra å være et saltdominert system til et temperaturkontrollert system.

Store konsekvenser for hav og klima

Bevegelse dypt i havet er hovedsakelig drevet av tetthetsforskjeller. Endringer i tetthet har dermed store konsekvenser for både vertikal bevegelse (omveltning) og horisontal bevegelse (sirkulasjon). Som et resultat av den generelle oppvarmingen i havet er GSAIW betydelig varmere og lettere enn GSDW. Den forrige GSDW bidro ikke til AMOC, men det nye intermediære vannet er lett nok til å passere over Skottland-Grønland-ryggen, og bidrar nå til AMOC.

Endringen i tetthet har allerede hatt flere konsekvenser. Den viktigste konsekvensen er at vannet som blir dannet i Grønlandshavet, ikke lenger kan nå de dypeste lagene i de nordiske hav – den lokale omveltningen har blitt mye grunnere. Det skjer altså ingen fornyelse av dypt vann i dette området lenger, noe som allerede kan ha hatt alvorlige økologiske konsekvenser. 

Oksygenet i disse dype lagene blir ikke lenger fornyet og eventuelt liv i dypvannet har dermed ikke fått tilførsel av oksygen siden 1980-tallet. Dessverre vet vi lite om hva som lever så langt nede eller hvilken effekt mangelen på oksygen kan ha hatt.

I tillegg førte den tidligere produksjonen av GSDW til en betydelig lagring av CO2 i de dype havene, men dette karbonopptaket skjer ikke lenger. Aktiviteten som tidligere bidro til lagringen av CO2 har opphørt, og nok et karbonsluk har forsvunnet fra havet.

Endringer i konveksjonsmønsteret

Overgangen fra saltdominert til temperaturdominert lagdeling har påvirket hvordan omveltningen foregår i Grønlandshavet. Tidligere, når lagdelingen var saltdominert, skjedde omveltingen raskt mot slutten av vinteren. Dette førte til en dyp blanding av vannmassene. Nå, med temperaturkontrollert lagdeling, skjer omveltningen mer gradvis gjennom høsten. Denne endringen har implikasjoner for energi- og stoffutvekslingen mellom havet og atmosfæren.

Dypvannet som tidligere ble dannet i Grønlandshavet oppsto under svært spesielle forhold - det var særdeles kaldt vann, selv for de nordiske hav og polhavet. Hvis kaldt vann når en viss dybde, kjent som den termobariske dybden, oppstår termobarisk konveksjon som fører til at vannet kan synke helt ned til havbunnen. 

I de siste 30 årene har denne grensen forskjøvet seg 1000 meter nedover, fra 1500 meter til 2500 meter, som har gjort det mye vanskeligere for vannet å synke til bunns. Termobarisk konveksjon har opphørt i den nordlige halvkule og finnes nå kun i Sørishavet hvor det er kaldere.

Betydning for regional og global havstrømssirkulasjon

Endringene i Grønlandshavet har betydelige implikasjoner for både regional og global havsirkulasjon. For det første har det skjedd en endring av kildene til vannmassene som strømmer sørover i dypet som tidligere bidro til AMOC. 

Dette kan påvirke styrken og stabiliteten til denne viktige omveltningen. Grønlandshavet spiller fortsatt en nøkkelrolle i omveltningen i de nordiske havene, men nå gjennom dannelsen av intermediært vann i stedet for dypvann. Denne endringen kan få konsekvenser for havets varmetransport og klimadynamikk.

Fremtidsutsikter

Selv om de store endringene som har skjedd i Grønlandshavet er betydelige, tyder forskningen på at området fortsatt vil spille en viktig rolle i havsirkulasjonen i en varmere fremtid. Vannet i området har lavt innhold av oppdrift, noe som gjør det svakt laginndelt og lettere for at det oppstår konveksjon. 

Det er også en langsom fornyelse av oppdrift i området, som gjør at vannmassene kan beholde sine egenskaper over lengre tid. Grønlandshavet er blitt mer følsomt for atmosfærisk nedkjøling, noe som øker potensialet for lokal vannmassetransformasjon.

Disse faktorene viser at Grønlandshavet fortsatt vil være en nøkkelregion for havsirkulasjonen, selv om de spesifikke prosessene har endret seg. Det er fortsatt viktig å overvåke og forstå utviklingen i Grønlandshavet for å forutsi hvordan havsirkulasjonen vil utvikle seg i fremtiden.

Konklusjon

Endringene i dypvannsomveltningen i Grønlandshavet representerer en betydelig omstilling i regionens oseanografi. Overgangen fra produksjon av dypvann til intermediært vann har viktige konsekvenser for havstrømmer og klimadynamikk i Nord-Atlanteren. 

Grønlandshavet har sluttet å fungere som en stor kilde til dypvann, noe som påvirker både havsirkulasjonen og karbonsyklusen. Samtidig har det blitt en viktig bidragsyter til AMOC, og denne endringen kan ha langtrekkende konsekvenser for havets varmetransport og klimaet på global skala. Å fortsette forskning og overvåking av området er avgjørende for å forstå de potensielle konsekvensene av disse endringene.