Like sikkert som at solen kommer tilbake i Arktis etter vinteren, får man også oppblomstring av planteplankton i havet. Planteplankton er nederst i den marine næringskjeden, og har derfor stor betydning som mat for artene oppover i næringskjeden.
Torskestammen i Barentshavet er blant verdens største, og sammen med andre store fiskeforekomster i det grunne og næringsrike havområdet, kan det ha stor betydning for fiskeri og fiskeriforvaltning om man kan varsle mengden planteplankton noen år fram i tid.
Hvor stor blomstringen blir og når den skjer, er likevel avhengig av flere faktorer enn solen.
Filippa Fransner er forsker ved Geofysisk institutt og Bjerknessenteret. Hun har i lang tid jobbet med modellering av næringssalter i Barentshavet og utvikling av klimavarsling av planteplankton, spesielt i tilknytning til den store forskningskampanjen Arven etter Nansen.
Nylig publiserte hun og kollegaer en artikkel med et oppsiktsvekkende resultat – det er mulig å varsle slike oppblomstringshendelser fem år fram i tid.
Sammenfall i observasjoner og modell
Resultatene viser at det er hovedsakelig to forskjellige mekanismer som gjør det mulig å varsle oppblomstring:
I det nordlige Barentshavet, handler det om varsling av utbredelsen av sommerisdekket. Om sommerisdekket er mer eller mindre utbredt, blir det tilsvarende åpning eller ei for sollys inn i vannmassene, og tilhørende oppblomstring. Varslingsmekanismen for utbredelse er allerede veletablert gjennom varslingsmodellen NorCPM (Norwegian Climate Prediction Model). De nye resultatene viser at dette også gir mulighet til å varsle planteplankton, ettersom det er sammenfall mellom resultatene og satellittmålinger av plankton.
– Jeg satt og lekte med målingene i åpningen til Barentshavet, der Havforskningsinstituttet har flere målinger per år. I observasjonene la jeg merke til en nivåtopp av planteplankton som sammenfaller med en nivåtopp i næringssalt, som også går igjen i modellen, forteller Fransner.
I de sørlige delene av Barentshavet, der det i dag ikke er sjøis, er det derimot tilførselen av næringssalter i de innstrømmende vannmassene, som har betydning for oppblomstringen.
I de sørlige delene av Barentshavet så hun så ingen sammenfall i satelittobservasjonene. Da begynte Fransner å dykke dypere i materien sammen med kollegaer på Bjerknessenteret.
Fordi vannet forflytter seg i en viss hastighet oppover langs norskekysten inn mot Barentshavet, kan man med noen års mellomrom varsle pulser av varmere og mindre næringsrike, eller kaldere og mer næringsrike vannmasser inn i Barentshavet.
Et blandebatteri nordvest for Skottland, sør for Island, sørøst for Grønland
Det viser seg som at hvor mye varmt vann som driver oppover langs Norskekysten og inn i Barentshavet, har en sammenheng med et fenomen i havområdet sørøst for Grønland. I havområdet sør for Island, nordvest for Skottland og sørøst for Grønland, finner vi Irmingerhavet og Islandsbassenget. Her finnes en havstrøm som går i en stor virvel – det oseanografene kaller den subpolare gyren.
Denne virvelen omfatter de øverste lagene i havet. Hvor stor denne virvelen er i utbredelse varierer, den trekker seg sammen og vider seg ut med flere års mellomrom, fra fem år til over ti år.
Når gyren er stor i utbredelse, kommer det kaldere og mer næringsrikt vann innover i havstrømmen nordover langs Norskekysten. Når gyren derimot trekker seg sammen, kommer det mer varmt vann inn fra havområdene lengre sør. Dette vannet er varmere og har mindre innhold av næringssalter.
– Man kan kalle dette for et stort blandebatteri. Hvor stor gyren er, avgjør hvor mye varmt eller kaldt vann som får slippe inn i havstrømmen nordover mot Barentshavet og Arktis, sier Marius Årthun, forsker ved UiB og Bjerknessenteret, og medforfatter i studien.
Årthun har lenge jobbet med varsling av sjøis i Barentshavet, basert på temperaturer i havstrømmen som går nordover. Fordi det finnes mange målepunkter med lange tidsserier, vet forskerne at vannmassene bruker omtrent fem år på å forflytte seg fra nordvestkysten av Skottland og inn i Barentshavet.
Teoretisk varsel
Kunnskapen om temperatur og havstrømmenes forflytning nordover har Filippa Fransner og kollegaene tatt i bruk. De har ved hjelp av observasjoner og modeller gått tilbake i tid, undersøkt spesielt to hendelser tilbake i tid, for å sjekke sammenhenger mellom utbredelse på gyren og innstrømmende verdier i havstrømmene inn i Barentshavet.
Varslene de nå kan slå fast stemmer, er for hendelser tilbake i tid.
Det er altså et stykke mellom den teoretiske kunnskapen om varsling til man kan ta dette ut i operativ skala. Før en eventuell varsling vil være mulig i framtiden, er det også behov for mer kunnskap om hvordan man kan overføre varslingsmekanismer fra vekst av planteplankton og videre oppover i næringskjeden.
Referanse
Fransner, F., Olsen, A., Årthun, M. et al. Phytoplankton abundance in the Barents Sea is predictable up to five years in advance. Communications Earth & Environment 4, 141 (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s43247-023-00791-9