Strømme af hav- og ferskvand påvirker klimaet

121 - En kyst med udsigt mod et ishav - iStock
Dybt under havets overflade mellem Island og Færøerne løber med stor sandsynlighed en hidtil ikke opmålt havstrøm.

Der er sandsynligvis en returstrøm af koldt vand dybt nede i havet mellem Island og Færøerne, som ikke er opmålt; den er en del af den atlantiske storskalacirkulation AMOC. Hvis den findes, får den stor betydning for fremtidens klimamodeller – og for fremtidens klima. Ændrede havstrømme kan måske være forklaringen på, at man har målt et meget lavt saltindhold i havet i den østlige del af det subpolare havområde, især i årene efter de unormalt kolde forhold i 2014 og 2015. Vi har også set, at vinden i perioder holder ferskvand fra floder og smeltet is delvist tilbage, mens ferskvandet i andre perioder strømmer med de sydgående strømme til Nordatlanten. Der er så meget, at hvis der skulle komme en pludselig øget udstrømning, vil det kunne påvirke Golfstrømmen og dermed vejret og klimaet i Nordatlanten.

Strømmene peger på, at Arktis kan være med til at holde hånden under havstrømmene i Nordatlanten og den nordatlantiske forlængelse af Golfstrømmen.

Hvad har vi undersøgt?

Ny viden om udstrømning af dybtliggende vand fra Arktis er centralt i forhold til at verificere og udvikle klimamodeller. Det gælder særligt den samlede styrke af strøm-cirkulationen i Atlanten. I dag gætter vi stadig på både eksistensen og styrken af en mulig stabil strøm af koldt dybvand mellem Island og Færøerne. Vi har simpelthen ikke de nødvendige målinger. Dette skyldes især, at havområdet er meget varieret og svært at overvåge. Oveni kommer, at der hverken er god overensstemmelse havmodeller imellem eller mellem havmodeller og de sparsomme målinger. Vores undersøgelser går ud på at måle den strømning.

De ændringer, vi har set i Nordatlanten, er på flere punkter blandt de mest markante, vi nogensinde har observeret. Det gælder f.eks. de ekstraordinært kolde havområder, der dannede sig i 2014/15 i den subpolare del af Nordatlanten. Det skete efter markante kuldeudbrud fra det nordamerikanske kontinent og senere et unormalt lavt indhold af salt i havet mod øst. Vi ser samtidig, at elementer, der altid har varieret synkront, er kommet ud af takt. En detaljeret forståelse af den naturlige klimavariabilitet i Nordatlanten vil hjælpe os til at opstille avancerede kriterier for, hvordan vi udvælger de mest troværdige klimamodeller, scenarier eller forudsigelser af klimavariabilitet for området for det næste årti.

Vi har undersøgt koblingen mellem tendenser i ferskvandsindholdet i det Arktiske Hav, havstrømninger som Golfstrømmen og dets komponenter. Ferskvand påvirker en række processer i det subpolare hav, men ses også at returnere med den nordatlantiske strøm til arktiske havområder, hvor det potentielt kan påvirke dybvandsdannelsen. Det forventes, at Golfstrømmen bliver svækket ved en global opvarmning, en effekt der dog indtil videre ikke ses i målinger.

Hvilke data og metoder har vi benyttet?

Vi anvender en række historiske og nye hydrografiske data til at sandsynliggøre eksistensen af kolde dybe havstrømme mellem Island og Færøerne. Akustiske strømmålere (ADCP) er planlagt i sommeren 2021 på udvalgte lokaliteter. Vi har samtidig udviklet et nyt havsimuleringsværktøj, som gør os i stand til at zoome ind på særligt komplekse strømsystemer. Nedenfor vises et kort over havtemperaturen i det område, der formodes at kunne give os en øget forståelse for vandstrømmene på Island-Færø Ryggen.

Figur 1- Et levende felt af havstrømme og hvirvler set gennem overfladetemperaturen
Figur 1. Et levende felt af havstrømme og hvirvler set gennem overfladetemperaturen i et højopløst model-zoom af området mellem Island (med hvidt, til venstre), Færøerne (midt) og Shetlandsøerne (højre). Vi har mulighed for at lave et yderligere zoom for på den måde lokalt at øge detaljegraden.

I forståelsen og forklaringen af nylige ændringer i Nordatlanten anvendes en vifte af observationer fra fastmonterede instrumenter i havet til satellit-målinger, drift-bøjer og hydrografi fra centrale linjer. Tillige anvendes meteorologiske re-analysedata.

I arbejdet med at afdække koblingen mellem arktisk ferskvand og havstrømmene på stor skala i Atlanten, AMOC, arbejder vi ud fra klimamodeldata. Nedenstående viser et eksempel på de data, der er anvendt til at opstille en foreløbig hypotese.

Figur 2. Eksempel på variationer i arktisk ferskvandsindhold (FW) i en CMIP klimamodel (EC-Earth) under tre forskellige typer af simuleringer
Figur 2. Eksempel på variationer i arktisk ferskvandsindhold (FW) i en CMIP klimamodel (EC-Earth) under tre forskellige typer af simuleringer 1) Konstant præindustriel reference (sort) fastholdt i 600 år, 2) to forskellige realisationer af den historiske periode fra 1850 og frem (grønne) med tidssvarende drivhusgasser, indstråling og vulkaner og 3) klimascenarier (business-as-usual) frem til 2100 (røde kurver). Indholdet af ferskvand i Arktis (FW) er angivet i tusinder af kubikkilomenter ferskvand opblandet i vandsøjlen.
Hvilket resultat fandt vi?

At der med stor sandsynlighed er en strømning af koldt dybvand mellem Island og Færøerne, men det kræver yderligere målinger, inden vi kan vurdere omfanget. Vi har udviklet et nyt havmodelværktøj, der tillader at zoome ind på området og kan understøtte analysen af nye data i 2021.

Vi har påvist en hidtil overset ferskvandskilde, der har bidraget til den ekstremt lave saltholdighed, der er opstået i den østlige subpolare del af Nordatlanten efter 2014.

Vi har indledende resultater, der viser, at aktuel ophobning af ferskvand i Arktis kan være med til at holde hånden under Golfstrømmen. Det kan være med til at forstå, hvorfor vi ikke ser den forventede reduktion i den observerede styrke, der knytter sig til den tiltagende globale opvarmning.

Få mere viden

Tertiary content, when NOT DK (Country:)