Polhavet vil være ugjenkjennelig i år 2100

Denne artikkelen er produsert og finansiert av Norsk Polarinstitutt - les mer.

Klimaforsker Morven Muilwijk (til venstre) setter ut et instrument som skal måler styrken og retningen på havstrømmene på ulike dyp mens det henger under isen. Her med kollega Zoe Koenig. (Foto: Trine Lise Sviggum Helgerud / Norsk Polarinstitutt)

De neste tiårene vil Polhavet vil endre seg dramatisk fra et rolig, isdekt hav til et mer åpent hav med sterkere havstrømmer. 

På et isflak i det indre Polhavet er det intens forskningsaktivitet. Forskningsskipet «Kronprins Haakon» har stoppet for at forskerne kan gjøre målinger de neste 24 timene.

Klimaforsker Morven Muilwijk setter ut et instrument. Det måler havstrømmene under isflaket han står på. Han vet at havstrømmene han måler i dag, vil være veldig annerledes om få år.

– Vi er her nå og tar målinger av dagens polhav. Samtidig jobber vi med prognoser  for framtiden. De viser at området endres raskt. Vår nyeste studie viser tydelig at Polhavets fysikk og økosystemer kommer til å forandre seg svært mye de neste 10, 50 og 75 årene, sier han.

Forskernes beregninger viser hvordan framtidens polhav vil se ut. De er gjort med de samme klimamodellene som er brukt i FNs klimapanels sjette hovedrapport.

– Modellene viser at ettersom Polhavet fortsetter å varmes opp på grunn av global oppvarming, vil vindhastighetene øke og havisen minke. Studien vår handler om konsekvensene av dette.

Mindre is påvirker havstrømmene

Havisen i Arktis fungerer som et stabilt lokk. Den skjermer vannmassen mot direkte påvirkning av vind store deler av året. I dag er Polhavet et rolig hav med svake havstrømmer og lite blanding.

Når mindre arealer er dekket av havis på grunn av klimaendringene, blir havet mer eksponert for vind. I tillegg vil sterkere vind styrke havstrømmene i overflatevannet. Det vil etter hvert også fører til bevegelse nedover i vannsøylen.

– Sterkere vind og mindre havis gjør at mer energi overføres fra atmosfæren til havet. Det vil gi betydelige konsekvenser for havsirkulasjonen og lagdelingen i Polhavet.

Forskernes studie viser at det kan bli 38 prosent mer vindpåvirkning på havoverflaten innen slutten av århundret (år 2100). Noen modeller antyder økninger på opptil 72 prosent mer enn i dag.

Figuren forklarer funnene i den nye studien. (Figur: Norsk Polarinstitutt)

Nytt funn om vindenergi

Forskerne har med studien avdekket en ny, viktig mekanisme: Et svakere isdekke forsterker effekten av økt vind. Det fører til enda kraftigere overføring av energi fra atmosfæren til havet.

Forskerne har regnet ut at det kan bli 38 prosent mer vindpåvirkning på havoverflaten innen 2100. Polhavet vil endres fra et rolig, isdekt hav til et mer åpent og dynamisk hav. (Foto: Trine Lise Sviggum Helgerud / Norsk Polarinstitutt)

Tidligere ble en betydelig den av vindenergien absorbert av det tykke, stive isdekket. Det fører blant annet til formasjonen av skrugarder i isen.

– Når isdekket blir tynnere og beveger seg mer, absorberer isen mye mindre vindenergi. Isteden overføres vindenergien mer direkte gjennom isen til havet, sier klimaforskeren.

Havisen kan smeltes fra undersiden

Forskerne på tokt i Polhavet kartlegger hvilken tilstand Polhavet er i nå. Det finnes få observasjoner fra disse områdene, men det er nettopp her effekten av globale klimaendringer vil være størst.

Dagens tilstand vil derfor fungere som en referanse for å måle endringer. Forskerne kaller dette «baseline». Å finne en baseline er avgjørende for å kunne vurdere virkningen av klimaendringene over tid.

Polhavet slik forskerne kjenner det i dag, har en tydelig lagdeling i vannsøylen. Der flyter ferskt, kaldt polarvann øverst, mens salt, varmt atlantisk vann ligger lenger ned i dypet.

Det polare vannet har lavere tetthet enn det salte atlantiske vannet. Derfor ligger dethøyere i vannsøylen. Modellene viser at sterkere vindpåvirkning forandrer den tydelige lagdelingen i Polhavet.

– Det varme vannet vil blandes oppover fra dypet. Det kan bidra til å smelte havisen fra undersiden. Dette igjen forsterker de allerede pågående klimaendringene, forklarer Muilwijk.

Økosystemet vil endres

At vannlagene forandres, vil påvirke livet i havet. Blandingen styrer hvordan næringsstoffer fordeler seg i vannsøylen. Med mer blanding, blir næringsstoffer fra dypet virvlet oppover. Det blir da tilgjengelig for planteplankton som lever i de øverste 50 meterne i vannet.

Klimaforsker Morven Muilwijk fra Norsk Polarinstitutt. (Foto: Trine Lise Sviggum Helgerud / Norsk Polarinstitutt)

Planteplankton er avhengig av næringsstoffer og lys for å drive fotosyntese, akkurat som planter på land, og er mat for resten av næringskjeden. Når planteplankton får bedre forhold å vokse i, vil det få ringvirkninger for hele økosystemet.

Kan påvirke det globale klimaet

Havstrømmer frakter store mengder energi rundt jorden. De påvirker klimaet på jorda. 

Et eksempel er den varme Golfstrømmen som bidrar til at Nord-Europa har et mildere klima enn Alaska som ligger på tilsvarende breddegrader. Golfstrømmen er en av flere havstrømmer i Nord-Atlanterhavet som er følsom for endringer lenger nord.

– Når det blir sterkere havstrømmer i Polhavet, vil det kalde ferskvannet fordele seg annerledes. Det igjen påvirker havsirkulasjonen i Nord-Atlanterhavet og dermed klimaet på den nordlige halvkule, sier Muilwijk.

Den nye forskningen vil gi klimaforskere en dypere forståelse av sammenhengen mellom havis, hav og atmosfære. Innsikten kan påvirke videre klimamodellering og forskning på Polhavet. I tillegg kan kunnskapen brukes til å planlegge hvordan vi bør forvalte områdene i framtiden.

Forskningen er finansiert av EU-prosjektet CRiceS gjennom Horizon 2020-programmet.

Referanse:

Morven Muilwijk mfl.: Future sea ice weakening amplifies wind-driven trends in surface stress and Arctic Ocean spin-up. Nature Communications, 2024. https://doi.org/10.1038/s41467-024-50874-0