På rett sted til rett tid

Friedrike Fröb er ph.d-student ved UIB og Bjerknessenteret, og er førsteforfatter på artikkelen som nå er publisert i Nature Communications. På toktet med forskningsskipet G.O.Sars, kunne hun sammen med forskerkollegaer måle rekorddyp konveksjon, der overflatevannet blandet seg ned til 1400 m.

Vanligvis går ikke overflatelaget i havet dypere enn et par hundre meter. Her må man huske på at 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.

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 bortimot 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 datasettet er at man i tillegg til den dype blandingen, også har målt oksygen- og karbonkonsentrasjoner i blandingsprosessen.  Datasettet 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”.  

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.

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 datasettet 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.

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. Datasettet 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 90-tallet man begynte å måle karbonkonsentrasjoner i havet regelmessig. Etterhvert som måleseriene utvides, kan man se stadig mer variasjon i systemet.

– Med artikkelen som ble publisert i dag har vi bevis for 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 Friederike Fröb.