Undersøker det pustende havet

Oksygennivået i havet faller. På verdensbasis inneholder sjøvannet to prosent mindre oksygengass enn i 1960. Lokalt er nedgangen mye større. Oksygenmangel skaper problemer for livet i havet, særlig for fisk og større dyr. Områdene med gode levevilkår skrumper inn.

Tunfisken, en svært viktig fiskeriressurs, er blant de artene som påvirkes mest. Også torsken får mindre areal å bevege seg i. Hvor mye mindre det vil være i fremtiden, er ennå usikkert.

– I dag vet vi lite om hvor alvorlig oksygenmangelen vil bli, sier Nadine Goris, forsker ved Bjerknessenteret for klimaforskning og NORCE.

Hun leder Bjerknessenterets nye satsning O2Ocean som skal sikre troverdige beregninger av hvordan oksygennivået i havet vil kunne utvikle seg utover i dette århundret. Med seg har hun forskere fra partnerinstitusjonene NORCE, Nansensenteret og Havforskningsinstituttet.

Både klimaendringer og utslipp i havet reduserer oksygen

De siste 50 årene er omfanget av "døde" soner der det er for lite oksygen til at fisk og andre større organismer kan leve, firdoblet. 

Ifølge en oppsummering laget av Den internasjonale naturvernunionen (IUCN), har reduksjonen av oksygen vært størst mellom 100 og 300 meters dyp i det tropiske Stillehavet, Sørishavet, Polhavet og det sørlige Atlanterhavet.

Størstedelen av oksygentapet – tre fjerdedeler – har likevel funnet sted på dyp som er større enn 1200 meter, påpeker Nadine Goris.

Nedgangen skyldes hovedsakelig temperaturstigning og i kystområdene også utslipp av næringsstoffer fra land. Næringsstoffer fra landbruk, kloakk og industri gjør forholdene spesielt ille enkelte steder. Mye næring i vannet kan føre til oppblomstring av alger som bruker opp oksygenet. I det åpne havet har klimaendringer størst betydning.

Varmere vann kan løse opp mindre oksygengass og tar dermed opp mindre oksygen fra atmosfæren. I de øverste tusen metrene skyldes nesten halvparten av oksygenreduksjonen at overflatevannet løser opp mindre oksygen. Totalt sett spiller oppløsning i overflaten likevel en mindre rolle, siden den største reduksjonen har funnet sted i dypet.

Når overflatevannet blir varmere, blir det også lettere. Dermed blir vannsøylen mer stabil, og sirkulasjonen i vannet blir dårligere. Oksygenrikt vann blandes ikke like lett nedover i vannmassene.

Ved å endre forholdene for organismene i vannet, påvirker vanntemperaturen og sirkulasjonen oksygeninnholdet også indirekte. Særlig spiller algeoppblomstring og døde alger som synker, en stor rolle.

– Det er vanskelig å skille ut hvilke av disse fysiske og biologiske faktorene som har størst betydning, sier Nadine Goris

Klimamodellene underestimerer tapet

Så langt har klimamodellene underestimert det globale oksygentapet. Mens observasjoner viser 2 prosent lavere oksygennivå nå enn rundt 1960, er oksygenmengden i modellene bare redusert med 0,7 prosent i den samme perioden. Modellene klarer heller ikke å gjenskape dagens forhold.

Nadine Goris mener det gir grunn til å tro at også klimamodellenes fremtidsestimater av oksygen er for optimistiske. Også den geografiske fordelingen kan være gal. Usikkerheten rundt dette gjør det vanskelig å gi politikerne og forvaltningsapparatet tilstrekkelig informasjon om utviklingen fremover.

Modellene må forbedres hvis man skal kunne si noe sikkert om hvordan forholdene vil utvikle seg i fremtiden, og det er dette Nadine Goris og de andre forskerne som deltar i samarbeidet nå vil ta tak i.

Skal forutsi utviklingen i Nord-Atlanteren bedre

Ved hjelp av klimamodeller som fanger opp detaljer i den regionale havsirkulasjonen bedre enn i de globale modellene, skal forskergruppen forbedre simuleringene av oksygennivået i de nordiske hav og nordlige deler av Nord-Atlanteren.

I arbeidet vil de også ta i bruk nye observasjoner fra det verdensomspennende BGO-ARGO-nettverket, som består av bøyer som beveger seg opp og ned gjennom vannmassene mens de registrerer egenskaper ved vannet. Observasjonene skal bidra til å avdekke hva modellene ikke mestrer i dag, og i tillegg gjøre dem bedre i stand til å fremstille de biologiske forholdene.

– Sikrere anslag av fremtidens oksygennivå er absolutt nødvendig for en målrettet klimapolitikk, sier Nadine Goris. – Målet vårt er å hjelpe til med å få det til.