Golfstrømmen påvirkes fra nord

For å kunne forutsi hvordan havstrømmene i Atlanterhavet vil utvikle seg, må man vite hva som driver dem. Jakten på drivkrefter har fått forskere til å følge det varme vannet fra Golfstrømmen så langt nord det kommer.

I en ny studie har Jakob Dörr og kolleger fra Bjerknessenteret, Universitetet i Bergen, Nansen Senter for Miljø og Fjernmåling, Stockholms universitet og det britiske havforskningsinstituttet sett på hva som skjer med vann som strømmer fra Atlanterhavet og inn i Polhavet.

Kanskje kan endringer i isforholdene der bidra til å motvirke svekkelsen av havstrømmer lenger sør.

Vannet strømmer i en sløyfe

Golfstrømmen er en del av et større strømsystem som kalles omveltningssirkulasjonen i Atlanterhavet, på engelsk Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). Ordet omveltning refererer til at vann også flyttes vertikalt, som i en sløye eller et transportbånd mellom overflaten og dypet.

Om klimaendringer vil kunne svekke Golfstrømmen, har vært tema for mange medieoppslag de siste årene. Det egentlige spørsmålet dreier seg om mulige endringer i omveltningen i Nord-Atlanteren – ikke i én enkelt havstrøm i overflaten, men i hele den sammenhengende sløyfen.

Omveltningen innebærer at vinden blåser varmt vann i overflaten nordover, før vannet avkjøles, blir tyngre og synker. Derfra strømmer vannet tilbake sørover i dypet. I noen områder kan også salt som skilles ut når sjøen fryser, gjøre vannet tyngre. Men avkjøling er nøkkelen til nedsynkning.

Med klimaendring vil vannet i nord avkjøles mindre, samtidig som smeltevann og mer regn gjør havet ferskere. Begge deler gjør vannet lettere og reduserer dermed nedsynkningen som er med på å holde sløyfen i gang. At mindre vann strømmer tilbake i dypet, vil i sin tur påvirke strømmen av varmt vann fra Mexicogolfen over Atlanterhavet og mot Nord-Europa og Norge.

Nord, nord og lenger nord

Spørsmålet om Golfstrømmens fremtid avgjøres altså av klimaendringer i nord. Men hvor er nord?

I virkeligheten følger ikke havstrømmene én enkel sløyfe, men brer seg som et blodomløp med mange greiner. Nord kan betegne mange steder langs disse greinene, men noen områder har større betydning enn andre.

Opprinnelig antok man at mest vann sank i Labradorhavet. Senere oppdaget man at nedsynkning i de nordiske hav er like viktig. De siste årene har forskere som Jakob Dörr kastet blikket enda lenger nord: mot Polhavet.

Minkende is kan motvirke svekkelse av havstrømmer

Alt tyder på at omveltningssirkulasjonen i Nord-Atlanteren vil svekkes, og Norskehavet er et av områdene som vil bidra mindre enn før til å holde den i gang. Men om Norge dermed vil få mer eller mindre varme sørfra, er ikke like klart. 

Kanskje kan nye regioner overta noe av den rollen Norskehavet og andre havområder med avkjøling, har hatt. 

Én hypotese er at minkende is i Polhavet kan åpne opp nye områder der vann kan synke og slik motvirke noe av svekkelsen i omveltningssirkulasjonen.

– Jeg tror endringer i Polhavet vil kunne utgjøre en forskjell for hva vi ser i Norge, eller strengt tatt alle steder nord for Island, sier Jakob Dörr, men understreker at det endelige resultatet er usikkert.

– Vi vet så lite om Polhavet, fortsetter han. – Det finnes svært få observasjoner fra dypet.

For å kunne følge vannets bevegelser inn og ut av Polhavet, har Jakob Dörr og kollegene simulert havstrømmene med en datamodell. De har utforsket situasjonen slik den er i dag, kunnskap som kreves for å kunne ta stilling til hva som kan skje i fremtiden.

Vann synker i Polhavet

Fra Atlanterhavet strømmer vann fra Golfstrømmen inn i de nordiske hav mellom Island, Skottland og Færøyene. Det varme vannet følger norskekysten nordover før strømmen deler seg i to greiner. 

En av dem følger vestsiden av Svalbard inn i Polhavet gjennom Framstredet. Den andre svinger østover gjennom Barentshavet og når selve polbassenget øst for Frans Josefs land.

Polhavet kan avgrenses på ulike måter, og i den nye studien inkluderes Barentshavet i tillegg til selve polbassenget.

Inne i polbassenget, ved Frans Josefs land, møtes vann fra de to greinene igjen og tar en runde før det strømmer ut gjennom Framstredet og sørover langs østkysten av Grønland. Men innen greinene møtes, har hver av dem endret karakter.

Mens noe vann holder seg nær overflaten, er resten blitt avkjølt og har sunket som dypvann. Fordi dypvann fra Polhavet er med på å holde omveltningssirkulasjonen i Atlanterhavet i gang, har det vært spesielt viktig å få oversikt over hvor mye dypvann som produseres.

Jakob Dörr og kollegenes forskning viste at en tredjedel av vannet som kommer fra Atlanterhavet og inn i Polhavet, omdannes til dypvann. Det meste av dette kommer fra greinen gjennom Barentshavet.

Isfritt hav sikrer avkjøling

– Jeg liker å kalle Barentshavet en avkjølingsmaskin, sier Jakob Dörr.

I Barentshavet avkjøles vannet i overflaten ekstremt effektivt. Hovedgrunnen er at dette havområdet er grunt og i stor grad isfritt, også om vinteren. 

Mens vannet strømmer over sokkelen, taper det enorme mengder varme til den kalde polarluften over. Det blir kaldere og tyngre. Innen dette vannet når det dype polbassenget, er det tungt nok til å sige langt nedover i kontinentalskråningen.

Den andre greinen, vannet som kommer inn gjennom Framstredet, møter iskanten like nord for Svalbard. Litt dypvann rekker å dannes før den tid, men så er det slutt. Vannet fortsetter ferden under isen, effektivt isolert fra den kalde luften over. Temperaturen blir ikke lavere enn den allerede er.

Inne i Polhavet følger begge greinene bunntopografien rundt, mot klokken. Men vannet fra Barentshavet er blitt mye tyngre og ligger under vannet fra Framstredet. Når vannet igjen når Framstredet, strømmer både overflatevann og dypvann ut i Grønlandshavet.

Omtrent tre fjerdeler av dypvannet er vann som er avkjølt ved overflaten og sunket. Resten er dannet fordi vann fra greinen gjennom Framstredet har blandet seg med tyngre vann fra Barentshavet.

Stille under isen

– Det eldste vannet i dypet av Polhavet har ligget der i flere hundre år, sier Jakob Dörr. – Polhavet er et stille hav.

Heller ikke lenger oppe i vannsøylen later det til å være noen hast. Det meste av vannet bruker flere tiår på ferden gjennom polbassenget.

Oseanografen sier han likevel er overrasket over hvor lite vannet forandrer seg når det først har kommet inn i bassenget og begynt på rundturen. Regn og smeltevann gjør det øverste vannet ferskere, mens vannet i områder der is fryser – sokkelhavene i utkanten – blir saltere. Men utover at vann fra de to greinene blander seg, har ingen av disse prosessene noen stor betydning for produksjonen av dypvann.

Det er i Barentshavet det meste skjer.

Uviss betydning av mer åpent hav

– Når vi nå kjenner betydningen av de ulike regionene, kan vi begynne å tenke på hva som vil hende når vannet fra Atlanterhavet blir varmere, og sjøisen trekker seg tilbake, sier Jakob Dörr.

Når isen trekker seg nordover, vil nye områder med åpent hav kunne åpnes for nedsynkning og dannelse av dypvann. Men det krever at vannet i overflaten avkjøles. Kan vi forvente noen utvidelse hvis de sørlige områdene samtidig blir mye varmere?

– Kan hende flyttes dypvannsdannelsen i Barentshavet bare nordover, sier Jakob Dörr.

Hva som vil skje når isgrensen trekker seg enda lenger nord, ut av Barentshavet og inn i polbassenget, vet ingen.