Arktis er et fjernt og sparsomt befolket område. Det henger sammen med resten av verden gjennom klimasystemet, atmosfæren som omgir jorden og de globale havstrømmene.
Siden satellittmålinger begynte for 40 år siden, er utbredelsen av sjøis i Arktis redusert til omtrent det halve. Det krympende sommerisdekket er et synlig uttrykk for global oppvarming og påvirker havsirkulasjonen og marine økosystemer.
Halvparten er borte
I Arktis dekker sjøisen det meste av havoverflaten. Etter en lang sommer med sollys hele døgnet, når isutbredelsen sitt minimum i september. Når oktober kommer, med den lange, mørke polarnatten, begynner isen å vokse igjen.
Siden satellittmålinger begynte i 1979, har omtrent halvparten av sommerens ismengde forsvunnet. Det meste av tapet skyldes global oppvarming. Både sjøisens tykkelse og utbredelse er betraktelig redusert (Kwok og Rothrock 2009; Cohen, Furtado, Tziperman 2013; Comiso, Meier and Gersten 2017).
Alle deler av Arktis har tapt sjøis, og tapet har vært signifikant i alle årets måneder (Onarheim m.fl. 2018).
Sjøisens kvalitet endrer seg også. Den gamle isen erstattes av ny is, og det får konsekvenser. Gammel is tåler mer enn ny is, som smelter raskere. Den nye isen inneholder mer saltvann, og smelter lettere, mens gammel is inneholder en større andel fra snø og er en kilde til ferskvann i havet.
Iskanten er ikke en skarp grense
Sjøisen i Arktis er ikke et flatt og kontinuerlig isdekke. Isen flyter i sjøen og avhenger av været. Vind, bølger og havstrømmer dytter isen rundt.
Tilsvarende er iskanten ikke en skarp grense i havet. Den dekker et stort område med en gradvis overgang fra åpent hav til is. Dette området er svært viktig for livet i isen. En vanlig definisjon er at iskanten ligger der sjøisen dekker mer enn 15 prosent av havoverflaten.
Hvorfor er dette viktig?
Ingen steder fremstår klimaendringene mer tydelig enn i Arktis, der oppvarmingen er mer enn dobbelt så høy som det globale gjennomsnittet. (SROCC, FNs klimapanel (IPCC) 2019 og 2021). Flere studier viser at med den utslippsbanen vi følger nå, vil Polhavet være isfritt om sommeren innen år 2050 (Notz m.fl. 2020, Årthun m.fl. 2021).
Overgangsområdet mellom åpent hav og pakkis huser et vell av organismer. Langs iskanten, på toppen av isen og i selve isen, finnes en rekke skapninger som bakterier, alger, reker, fisk og seler. Iskanten opprettholder et stort og variert biologisk samfunn av planter og dyr som har utviklet seg og tilpasset seg til livet i disse spesielle omgivelsene. Arter som avhenger av sjøis, trues av utryddelse hvis det meste av sjøisen forsvinner (Conservation of Arctic Flora and Fauna, 2017).
Et isfritt Arktis er en ny situasjon og har viktige konsekvenser for klima, økologi, økonomi og geopolitikk samt urbefolkning. Det er ikke bare isbjørn som trenger is for å gå på jakt. Samtidig åpner endringer i Arktis for nye industrier som turisme, uttak av ressurser, fiskeri og skipstrafikk, som også truer det sårbare økosystemet.
At sjøisen smelter, har nesten ingen effekt på havnivået, siden den allerede flyter i vannet. Men polar oppvarming påvirker også is på land, som innlandsisen på Grønland og i Antarktis. Til sammen har disse isdekkene nok is til å forårsake flere meter havnivåstigning.
En ny, isfri situasjon i Arktis
Når man snakker om global oppvarming, snakker man om gjennomsnittet på verdensbasis. Men jorden varmes ikke opp like mye over alt. Siden den industrielle revolusjon har temperaturen steget omtrent 1,1 grader (IPCC 2021).
I tropene har ikke temperaturen steget like mye som i polarområdene, der temperaturen noen steder har økt mer enn fem ganger det globale gjennomsnittet.
På Svalbard, med bosetninger som er blant verdens nordligste, har gjennomsnittstemperaturen økt så mye som 7 grader i løpet av de siste femti årene (Hanssen-Bauer m.fl. 2019).
At polarregionene varmes opp raskt, vises tydelig i det svinnende isdekket. På den atlantiske siden påvirkes tilbakegangen i sjøis av at relativt varmt vann strømmer inn sørfra og når Polhavet via Nord-Atlanteren og de nordiske hav. Derfor er nedgangen i vintersjøis størst i Barentshavet og nord for Svalbard, som vist i figur 2.
Filmen viser isdekket på sitt minste hvert år fra 1979 til 2020. Den er laget av NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio. Satellittkartet er utarbeidet av Reto Stockli (NASA/GSFC).
Nye studier viser at selv med en moderat oppvarming i tråd med Parisavtalen, vil sommersjøisen i det meste av Arktis være borte innen 2050. Kun i Barentshavet vil det i dette århundret være isfritt også om vinteren. I mange arktiske havområder vil nedgangen likevel være betydelig (Årthun m.fl. 2021), vist i figur 3.
Sjøisen bidrar til å kjøle ned planeten
Havtemperaturen og sirkulasjonen i havet er avgjørende for sjøisen i Arktis. Ser man på det store bildet av verdens havstrømmer, varmes havet opp av solen i tropene og kjøles ned i polarstrøkene. I de øverste vannmassene strømmer varmt vann fra tropene mot polene, der vannet taper varme til atmosfæren, blir tyngre og synker før det returnerer til tropene som dyphavsstrømmer.
Av betydning for Arktis følger vannet Golfstrømmen fra Mexicogolfen, krysser Nord-Atlanteren og strømmer inn i Polhavet gjennom Barentshavet og Framstredet. Observasjoner av vannet som strømmer inn i Arktis, viser at temperaturen er omtrent én grad høyere enn på 1980-tallet, da man begynte med slike målinger (Smedsrud m.fl. 2013). Det er store variasjoner fra år til år, drevet av variasjoner i havstrømmene (Smedsrud m.fl. 2013; Zhang m.fl. 2015; Årthun m.fl. 2019), se figur 4.
I Barentshavet kommer det varme vannet fra Golfstrømmen i direkte kontakt med isen. Som en konsekvens er det i Barentshavet vi finner det største tapet av vintersjøis i Arktis. I løpet av de siste førti årene har omtrent halvparten av vinterisen forsvunnet (Onarheim m.fl. 2018).
Om sommeren varmer solen opp den mørke, åpne havoverflaten, men om vinteren finnes det ikke sollys i Arktis. En hoveddrivkraft bak vinterens istap er smeltingen som oppstår når varme havstrømmer når isen, som observert i Barentshavet og nord for Svalbard. En annen drivkraft er vinden som skyver sjøisen ut av Arktis, særlig langs østkysten av Grønland.
Sjøistap endrer jordens varmebudsjett
Sjøis er også avgjørende for jordens energibalanse. Områder som har mistet sjøisdekket absorberer nesten all innkommende solstråling. Om sommeren bidrar sjøisdekket til å avkjøle planeten fordi det effektivt reflekterer strålingen fra solen. Når isen forsvinner, absorberer havet mer varme, noe som forsterker oppvarmingen av Arktis.
Dette er eksempler på hvordan sjøisen i Arktis er tett koblet til avgjørende klimaprosesser, inkludert sirkulasjonen i verdenshavene, havstigning og global oppvarming i seg selv.
En sjøisreduksjon tilsvarende den man observerer nå, er ikke tidligere observert. Vi vet med sikkerhet at global oppvarming påvirker Arktis mye, men det er også store naturlige variasjoner i havstrømmer og vind.
Naturlige variasjoner i klimaet foregår på alle tidsskalaer, fra år til hundreår og tusenår, men det finnes få observasjoner langt bakover i tid. Satellittbilder viser sjøisutbredelsen tilbake til sent på 1970-tallet, mens rutinemessige observasjoner av havstrømmer kun går tilbake til 1990-tallet. Det er derfor ikke rett frem å skille bidraget fra naturlige variasjoner i sjøistapet fra effekten av klimaendringer.
Sjøis påvirker ikke havnivå
Isen i Polhavet flyter i vannet. Smeltende sjøis påvirker ikke havstigning. Men den minkende isen påvirker globalt klima og værsystemer. Det er viktig å se på hvordan havet og atmosfæren er koblet, både i globale klima- og værsystemer og i Arktis. Globale endringer påvirker Arktis, og endringer i Arktis kan påvirke områder lengre sør.
Nye isfrie områder kan forstyrre dannelsen av kaldt og tungt vann. Tungtvannsdannelse i havet ved høye breddegrader er en del av det globale sirkulasjonssystemet og bringer kaldt og oksygenrikt vann ned i de dypeste lagene av verdenshavene, der de returnerer til tropene som dyphavsstrømmer. Forstyrrelser i denne prosessen kan påvirke havsirkulasjonen på stor skala (Sévellec, Federov og Liu 2017).
Hvorvidt oppvarmingen i Arktis og sjøisens tilbaketrekning påvirker været lengre sør, er langt fra avklart (Blackport og Screen 2020). Noen forskere har en hypotese om at et varmere Arktis med mindre sjøis kan knyttes til mer ekstremvær på kontinentene lengre sør. Det kalde vinterværet observert i Texas og Hellas i februar 2021 er i tråd med denne hypotesen. Motsatt argumenterer mange forskere med at det ikke finnes bevis for noen kobling mellom et varmere Arktis og kalde vintre i Europa, Asia og Nord-Amerika.
Hva slags forskning blir gjort?
Arktis er fremdeles et fjernt og ukjent område med mange hemmeligheter. Flere forskningskampanjer og prosjekter er organisert for å få mer kunnskap om regionen, klimaet, de fysiske prosessene og økosystemene i, på og under isen. Et utvidet kunnskapsgrunnlag for det som er observert, er viktig for en bærekraftig forvaltning av Arktis.
Under ekspedisjonen MOSAIC i 2019–2020 lot et tverrfaglig lag av forskere seg drive med sjøisen i et helt år. Mengden data som ble samlet inn er unik i polarforskningens historie og vil bli analysert av forskerne i de kommende årene (Alfred Wegener Institute 2019).
I Barentshavet ser vi ekstremt raske endringer i det marine klimaet og økosystemet, med et skifte fra arktiske til atlantiske forhold. Arven etter Nansen er et norsk, statlig forskningsprosjekt som skal måle og forstå disse omfattende endringene i Barentshavets miljø (UiT Norges arktiske universitet 2017).
Synoptic Arctic Survey har som mål å forstå de pågående endringene gjennom et internasjonalt forskningsprogram som spenner hele Arktis, og observere tilstanden til det arktiske klimasystemet (Universitetet i Bergen 2018).
FNs tiår for hav og havforskning (2021–2030) er vertskap for flere havforskningsprogrammer og aktiviteter som tar for seg kunnskapshullene i Polhavet. Målet er å forsterke forvaltningen av havet og kysten til gode for menneskeheten, og å minske konsekvensens av klimaendringer. Havtiåret skal gi mer kunnskap om forbindelsen mellom havet og klimaet og om hvordan et sunt og motstandsdyktig hav kan håndtere klimaendringer og forbedre menneskers helse og velvære (UNESCO 2021).
Hva er konsekvensene for politikk og retningslinjer?
Sjøisen i Arktis er et utfordrende miljø å ferdes og jobbe i. Når isen trekker seg tilbake, blir Arktis mer tilgjengelig for kommersiell aktivitet som fiskeri, skipstrafikk, turisme og utforskning av nye ressurser og sjeldne mineraler på havbunnen. Den nye tilgjengeligheten skaper dilemmaer og tiltrekker seg geopolitisk oppmerksomhet. Arktis representerer en av verdens siste villmarker og sårbare økosystemer.
Alt som er ukjent ved økosystemene i Arktis, skaper bekymring for uregulert fiske i arktiske havområder (Arktisk råd 2020). I 2018 inngikk de arktiske kyststatene Canada, USA, Russland, Norge, Island og Danmark en avtale med Kina, Japan og Sør-Korea om å unngå uregulert fiske i Polhavet. Forhandlingene inkluderte Inuittenes sirkumpolare råd (ICC) og anerkjenner den arktiske urbefolkningens rettigheter (Canada Government 2021).
I januar 2017 trådte skipskodeksen The Polar Code i kraft. Dette er en regulering vedtatt av Den internasjonale sjøfartsorganisasjonen (IMO) for å redusere risiko og sikre skipsfarten i havområdene i Arktis og Antarktis.
De ugjestmilde forholdene i havet rundt de to polene krever fokus på skipsdesign og -konstruksjon, utstyr, opplæring og ressurser til redningsoperasjoner. Dette er et krav for sikker ferdsel og like viktig, for å beskytte polarområdenes unike miljø og økosystemer (IMO 2017).
Skipstrafikk langs den nordlige sjøruten langs Russlands kystlinje i Arktis, gjennom nordøstpassasjen, har økt betraktelig i de senere årene. Ruten er kortere enn ruten mellom Europa og Asia gjennom Suezkanalen, men innebærer stor miljørisiko og store operasjonelle kostnader. I januar 2021 navigerte tre kargoskip for første gang gjennom den nordlige sjøruten midtvinters uten hjelp fra en isbryter (Humpert 2021).
Å unngå et dramatisk tap av sjøis i fremtiden henger tett sammen med å redusere global oppvarming. Fordi global oppvarming i stor grad er en konsekvens av menneskelig aktivitet og utslipp av drivhusgasser, er løsningen vitenskapelig sett like rett frem som den er politisk kompleks: å kutte utslipp av drivhusgasser.
I 2015 feiret de fleste av verdens nasjoner Parisavtalen. Dette er et rammeverk for å unngå farlige klimaendringer ved å begrense den globale oppvarmingen godt under 2 grader og prøve å begrense den til 1,5 grader. Mens innføringen av fornybar energi er underveis, er vi på det nåværende tidspunkt ikke i nærheten av å nå togradersmålet og går i retning av å miste all sommeris i Polhavet i løpet av de neste femti årene.
Arktis er et brennpunkt
Arktis, med sitt skjøre økosystem, er et brennpunkt for klimaendringer. Et synlig tegn på endring er den stadige tilbakegangen i sjøisdekket siden 1970-tallet. Endringer i sjøisen i Arktis kan kanskje påvirke andre regioner gjennom endringer i vær og havsirkulasjon, skjønt dette er foreløpig usikkert. Et isfritt Arktis åpner for nye forretningsmuligheter, politiske utfordringer og trusler mot økosystemer og lokalsamfunn.
Bedre overvåkning og mer kunnskap om Arktis og sjøisdekket i Arktis er viktig for å sikre bærekraftig forvaltning av et miljø i endring og av ressursene i dette miljøet.
Bærekraftig forvaltning av Polhavet er et samfunnsbehov også for folk utenfor Arktis. Det er en stor vitenskapelig utfordring, og flere internasjonale forskningsprogram har blitt lansert for å fylle kunnskapshullene i Polhavet og sjøisens rolle i Arktis’ økosystem og klima.
Referanser
Alfred Wegener Institute (2019). MOSAIC: The Expedition: An Entire Year Trapped in the Ice. https://mosaic-expedition.org/expedition/
Arctic Council (2020) Exploring the Arctic Ocean: The Agreement that protects an unknown ecosystem. www.arctic-council.org
Årthun, M., Eldevik, T. and Smedsrud, L. H. (2019). The role of Atlantic heat transport in future Arctic winter sea ice loss. Journal of Climate 32(11), 3327–3341. https://doi. org/10.1175/JCLI-D-18-0750.1
Årthun, M., Onarheim, I., Dörr, J., and Eldevik, T., (2021) The Seasonal and Regional Transition to an Ice-Free Arctic, Geophysical Research Letters 48, e2020GL090825. https://doi.org/10.1029/2020GL090825
CAFF. (2017). State of the Arctic Marine Biodiversity Report. Conservation of Arctic Flora and Fauna International Secretariat, Akureyri, Iceland. 978-9935-431-63-9 http:// www.arcticbiodiversity.is/marine
Cohen, J., Jones, J., Furtado, J. C., and Tziperman, E. (2013). Warm Arctic, Cold Continents: A Common Pattern Related to Arctic Sea Ice Melt, Snow Advance, and Extreme Winter Weather. Oceanography, 26(4), 150–160. http://www.jstor.org/ stable/24862104
Comiso, J., Meier, W. N., and Gersten, R., (2017) Variability and trends in the Arctic Sea ice cover: Results from different techniques., Journal of Geophysical Research: Oceans https://doi.org/10.1002/2017JC012768
Eriksen, E., Huserbråten, M., Gjøsæter, H., Vikebø, F., & Albretsen, J. (2019). Polar cod egg and larval drift patterns in the Svalbard archipelago. Polar Biology, 1-14. https://doi. org/10.1007/s00300-019-02549-6
Government of Canada (2021) International Agreement to Prevent Unregulated High Seas Fisheries in the Central Arctic Ocean, www.dfo-mpo.gc.ca
Hanssen-Bauer I., Førland E.J., Hisdal H., Mayer, S., Sandø, A.B., Sorteberg, A.(eds). (2019) Climate in Svalbard 2100 – a knowledge base for climate adaptation. Norway, Norwegian Centre for Climate Services (NCCS) for Norwegian Environment Agency, (NCCS report 1/2019, ISSN: 2387-3027
Humpert, M. (2021) “A new Dawn for Arctic Shipping – Winter Transits on the Northern Sea Route”, High North News, Jan. 19. Link
International Maritime Organization ( 2017). International Code for Ships Operating in Polar Waters. https://www.imo.org/en/OurWork/Safety/Pages/polar-code.aspx (Polar Code)
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), 2019: IPCC Special Report on
the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate [H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, V. Masson-Delmotte, P. Zhai, M. Tignor, E. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Nicolai, A. Okem, J. Petzold, B. Rama, N.M. Weyer (eds.)].
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), 2021: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press.
Kwok, R. and Rothrock D. A. (2009) Decline in Arctic sea ice thickness from submarine and ICESat records: 1958–2008., Geophysical Research Letters, 36, L15501, https:// doi.org/10.1029/2009GL039035
MOSAiC, research project, Alfred Wegener Institute, https://mosaic-expedition.org/
Nansen Legacy, research project (2017-2023), University of Tromsø, https:// arvenetternansen.com/about-us
Notz, D. and SIMIP Community (2020). Arctic sea ice in CMIP6. Geophysical Research Letters, 47, e2019GL086749, https://doi.org/10.1029/2019GL086749
Onarheim, I., Eldevik, T., Smedsrud, L.H., and Stroeve, J., (2018) Seasonal and Regional Manifestation of Arctic Sea Ice Loss., Journal of Climate, https://doi.org/10.1175/ JCLI-D-17-0427.1
Sévellec, F., Fedorov, A. and Liu, W. (2017) Arctic sea-ice decline weakens the Atlantic Meridional Overturning Circulation. Nature Climate Change 7, 604–610 (2017). https://doi.org/10.1038/nclimate3353
Smedsrud, Esau, I., Ingvaldsen, R.B., Eldevik, T., Haugan, P.M., Li, C. et.al. (2013) The role of the Barents Sea in the Arctic Climate System., Reviews of Geophysics, Vol.13(3), p 415-449, https://doi.org/10.1002/rog.20017
The Ocean Decade at COP26, 2021, United Nations Decade of Ocean Science for Sustainable Management
The Paris Agreement of 2015, United Nations Framework Conventions on Climate Change (UNFCCC)
UiT The Arctic University of Norway (2017)., The Nansen Legacy Research. https:// arvenetternansen.com/research/
United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (2021)., United Nations Decade of Ocean Science for Sustainable Management.
United Nations Framework Conventions on Climate Change (2015). The Paris Agreement. https://unfccc.int/process-and-meetings/the-paris-agreement/the- paris-agreement
University of Bergen (2018). Synoptic Arctic Survey, international polar research initiative, https://synopticarcticsurvey.w.uib.no/
Zhang, R., (2015) Mechanisms for summer Arctic sea ice extent Proceedings of the National Academy of Sciences, 112 (15) 4570-4575; DOI: 10.1073/ pnas.1422296112