Varmere og isfritt hav nord for Svalbard

Atlantiske havstrømmer fører store mengder vann langs vestkysten av Svalbard og inn i Polhavet. Den nordatlantiske strømmen omtales ofte som en forlengelse av Golfstrømmen, og vannet i den er også merkbart varmere enn det «lokale» vannet i Polhavet.

I nord møter det atlantiske vannet adskillig kaldere vannmasser, blant annet smeltevann fra havis som er mye ferskere. Siden det atlantiske vannet er svært salt, er det også tyngre enn ferskvannet. Derfor blir det kalde smeltevannet liggende i overflaten og skjerme det varme atlantiske vannet fra isdekket og atmosfæren.

Slik har det iallfall vært til ganske nylig. Nå ser vi forandringer i det fysiske havmiljøet som i sin tur fører til at økosystemene nord for Svalbard endrer seg.

Vannet er varmest nå

Den nordatlantiske strømmen deler seg flere ganger på ferden mot nord. En gren forlater hovedstrømmen ved munningen til Barentshavet og er viktig for miljøet der. Nordvest for Svalbard deler den seg igjen, og en stor del fortsetter helt inn i Polhavet (se kart).

Varmt vann som strømmer nordover fra Atlanterhavet deler seg opp i flere greiner. En stor del følger bunntopografien nord for Svalbard mot øst og fortsetter inn i Polhavet. Kart: Reibo, Sundfjord, Renner / Framsenteret

En ny studie som er publisert i Journal of Geophysical Research viser at den største innstrømningen til Polhavet finner sted om høsten og tidlig på vinteren, og at vannet også er varmest på denne tiden av året. (Studien er en del av Framsenterets forskningsflaggskip om Polhavet.) Kraftige pulser med vann varmere enn fem grader kommer inn i området akkurat på den tiden av året da havisen skal fryse til.

Men selv om lufttemperaturen er langt under frysepunktet og solen, som er under horisonten, ikke bidrar med strålingsvarme, dannes det ikke ny havis. Det er først hvis vinden hjelper til ved å blåse is og ferskt overflatevann fra det indre Polhavet eller østfra, at det legger seg et isdekke over den atlantiske innstrømningen.

De siste årene har vi sett at isdekket i Polhavet har blitt betydelig tynnere, og har redusert utbredelse. Dermed reduseres også tilførselen av ferskvann fra nord. Mekanismen som fører til at det varme(re) og salte(re) vannet fra sør blir liggende under et isolerende kalde(re) og ferske(re) vannlag i nord, ser altså ut til å ha bli svekket de siste årene.

Mer åpent farvann i nord og øst

I sommer ble det publisert en forskningsartikkel som viser at det nordlige Barentshavet er i ferd med å skifte fra arktisk til atlantisk klima.

Vi ser en lignende «atlantifisering» av havet nord og øst for Svalbard; mindre havis i Polhavet fører til mindre smeltevann, og dermed blir det varme atlantiske vannet liggende lenger oppe i vannsøylen – store deler av året helt i overflaten.

Forskningsfartøyet «Helmer Hanssen» på tokt i Polhavet. Varmt hav gir mindre sjøis nord for Svalbard, noe som kan føre til endret havmiljø. Derfor har Norge økt forskningsinnsatsen i dette området. (Foto: Elvar H. Hallfredsson)

Det gir et større isfritt område nord for Svalbard og tynnere is videre østover. En artikkel publisert i Science i fjor viste at endringene nord for Svalbard har effekt så langt øst som ved Laptevhavet.Tidligere oppsprekking av den tynne havisen om våren og større isfrie områder om sommeren og høsten, gir også en lengre produksjonssesong for planteplankton.

Fiskeslag flytter nordover

Den atlantiske innstrømningen bringer med seg næringsstoffer som er nødvendige for vekst hos planteplankton og større organismer som raudåte. Dermed kan også fisk som beiter på slik dyreplankton overleve lenger mot nord. Så det er ikke bare det fysiske miljøet som er i endring, men også økosystemet. En artikkel i Nature Climate Change viser at den globale oppvarmingen har ført til at en rekke fiskeslag i Barentshavet flytter seg mot nordøst med stor hastighet. Tidligere har havforskere også påpekt at mindre is kan få alvorlige konsekvenser for sel og andre sjøpattedyr.

Nå gjelder det å følge med på det som skjer nord for Svalbard.

Det fysiske miljøet endrer seg raskt med økt temperatur og redusert isdekke i Polhavet. Det kan få alvorlige konsekvenser for de arktiske artene som for eksempel sel og andre sjøpattedyr. (Foto: Elvar H. Hallfredsson)

Fremtidssimuleringer

Det er mange tilbakekoblingsmekanismer mellom solinnstråling, havis, hav og det biogeokjemiske kretsløpet. Det er derfor vanskelig å forutsi hvordan de nordlige havområdene vil endres i årene som kommer.

Vi mener det er vesentlig å skaffe gode observasjoner både av naturlig variasjon, utviklingstrender og prosessene som ligger bak.

Dermed får vi også et bedre grunnlag for å gjøre framtidssimuleringer av disse koblede systemene. Den nasjonale forskningsdugnaden «Arven etter Nansen» kommer til å gi oss svar på noen av spørsmålene i årene som kommer.

Vinden gir ulik virkning

Vinden spiller også en viktig rolle i dette området. Sørvestlige vinder kan forsterke innstrømningen av atlantisk vann fra sør. Da blåses både isen og det kalde og ferske overflatevannet mot nordøst, noe som gir rom for saltholdig og varmere vann i overflaten.

Samtidig gjør sterk vind at varmen blandes effektivt opp til overflaten og dermed kan hindre isfrysing selv ved svært lave lufttemperaturer. Nye studier har dokumentert en økning i varme stormer som kommer fra Nord-Atlanteren og opp i dette området de siste årene, så her er det flere mekanismer som trekker i samme retning.

Om høsten og tidlig på vinteren kommer det ekstra mye varmt vann inn i Polhavet nord for Svalbard. Det ligger da helt oppe i overflaten, noe som gjør at det ikke dannes havis selv om lufttemperaturene er lave. (Illustrasjon: Reibo, Sundfjord, Renner / Framsenteret)

Nordlige vinder fører til at kaldt ferskvann og is føres sørover. Enkelte år kan det føre til islagt farvann ganske langt sør. Det så vi blant annet i 2014 da vinden førte isen så langt sør at flere av toktene til Havforskningsinstituttet og Norsk Polarinstitutt ikke kom inn i områder som hadde vært isfrie om høsten i årene før. Samtidig trengte vi ikke sende måleinstrumentene langt ned i vannsøylen før de registrerte varmere vann.

På seinvinteren avtar innstrømningen og overflatevannet blir kaldere. Vanligvis dannes det et tett isdekke som kan gå helt inn til nordkysten av Svalbard. (Illustrasjon: Reibo, Sundfjord, Renner / Framsenteret)

På ett og samme sted kunne det være is på overflaten og syv grader 30 meter nede i vannsøylen. Isdekket i 2014 var dermed et resultat av været, ikke klimaet. På den måten skjøv vinden det lokale isteppet over de mer vidtrekkende klimaproblemene.