Varme gir ustabilitet i havet

Framtidens klima kan bli preget av sprangvise og brå forandringer, og ikke en jevn endring. 

Fire Bjerknesforskere i Science. Eirik Vinje Galaasen (UiB), Ulysses S. Ninnemann (UiB), Nil Irvali (Uni Research) og Helga (Kikki) Flesche Kleiven (UiB) har oppdaget en ustabilitet i havsirkulasjonen som ikke tidligere er sett. Foto: Gudrun Sylte

Ny forskning har vist overraskende endringer i dypvannsdannelsen i Nord-Atlanteren. I en helt ny studie viser fire forskere fra Bjerknessenteret at dypvannsdannelsen i Atlanterhavet kan være mye mer følsom enn det forskere hittil har antatt. Dette gir grunn til å vurdere om fremtiden ikke vil bestå av en jevn endring, men snarere sprangvise og brå forandringer.

Et varmere og ferskere overflatevann forstyrret havsirkulasjonen i Nordatlanteren for 125.000 år siden. Denne mellomistiden er en periode som er en god analogi for hvordan klima på jorden, særlig i Nordområdene kan se ut ved slutten av dette århundret.

De fire Bjerknesforskerne Eirik Galaasen (UiB), Ulysses Ninnemann (UiB), Nil Irvali (Uni Research) og Kikki Kleiven (UiB) har jobbet sammen med kollegaer fra Rutgers University i USA, Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement i Paris og University of Cambridge. Artikkelen ble sluppet i Science Express torsdag kveld.

Svekkelse av dypvannsdannelsen
I dag fyller dypvannet som dannes i Nordatlanteren omtrent halvparten av alle verdens dyphav. Dypvannsdannelsen bidrar til å dempe global oppvarming, da mye av de menneskeskapte CO2-utslippene blir tatt opp i denne prosessen.

I den siste rapporten fra FNs Klimapanel (IPCC) har dette sirkulasjonsmønsteret blitt sett på som relativt stabilt i et varmere klima enn det vi har i dag, men dette studiet viser et annet bilde.

– Fra datasettene våre ser vi at i den forrige mellomistiden var det en serie med brå og store reduksjoner av dypvannsdannelsen i Nordatlanteren. Disse forstyrrelsene skjer gjentatte ganger, der hver episode varer noen hundre år. Det kan se ut som om havstrømmene var nær en terskel og dermed endret seg fort med raske svingninger mellom varme og kalde forhold, sier førsteforfatter og PhD-student Eirik Vinje Galaasen.

Hundre år er et kort tidsrom i geologisk perspektiv, men for oss mennesker kan hundre år med redusert dypvannsdannelse være en stor utfordring. Endringer i havsirkulasjonen i Nordatlanteren kan fungere som et potensielt vippepunkt i fremtidige klimaendringer og føre til langvarige klimakonsekvenser som tørke og temperaturendringer.

Båndopptaker på havbunnen
– Endringene som nå er påvist er svært vanskelige å fange opp, fordi de skjer over svært korte tidsrom i et geologisk perspektiv. Geologer har ikke tidligere fokusert på endringer i havsirkulasjon på hundreårs tidsskala, sier Ulysses Ninnemann, professor ved UiB og Bjerknessenteret.

Forskerteamet har imidlertid vært i stand til å studere spor av fortidens klima med langt større detaljgrad enn det som tidligere er gjort ved hjelp av sedimentkjerner tatt opp fra havbunnen på Eirik-driften like sør for Grønland. Ved Eirik-driften avsettes marine sedimenter 10-15 ganger hurtigere her enn det som er vanlig de fleste andre steder. Dette gjør det mulig å registrere endringer i dypvannsdannelsen, og gi såpass detaljerte klimarekonstruksjoner som i dette studiet.

I sedimentkjernene fra 125.000 år tilbake finnes plankton og bittesmå skjell som den gang levde i havoverflaten og på havbunnen. Det er disse små fossilene som gir forskerne informasjon om klimavariasjoner og havsirkulasjonen på den tiden.

I massespektrometeret har Eirik Vinje Galaasen analysert stabilisotoper av foraminiferaskjellene fra mellomistiden 125.000 år tilbake. Foto: Gudrun Sylte
Ingen ”Day After Tomorrow”

En ofte popularisert oppfatning om endringer i havsirkulasjonen er at dette kan føre til nedkjøling, eller en ny istid som i Hollywood-filmen The Day After Tomorrow. Forskerne observerer riktignok noe nedkjøling i overflatevannet rundt Grønland når dypvannsdannelsen blir redusert, men det finnes ikke bevis for noen store nedkjølinger sammen med disse endringene.

I datasettene avtar havsirkulasjonen i en periode som er såpass varm at der det ikke kan dannes sjøis som ellers ville ha forsterket nedkjølingen. Det er derfor ikke sannsynlig at det vil skje en stor nedkjøling når havsirkulasjonen blir redusert. Og dataene viser at et plutselig omslag til ny istid á la Hollywood aldri har hendt i denne perioden.

Artikkelreferanse:
Galaasen E. V., U. S. Ninnemann, N. Irvali, H. F. Kleiven, Y. Rosenthal, C. Kissel, D. A. Hodell. “Rapid reductions in North Atlantic Deep Water during the peak of the last interglacial period”, Science 2014

Fakta/ Dypvannsdannelse

  • Golfstrømsystemet bringer varmt vann fra Mexicogulfen inn i våre havområder.
  • Når det varme vannet strømmer nordover langs Norskekysten, gir det gradvis fra seg varme. Vannet blir da saltere og tyngre.
  • I Nordatlanteren synker dette salte og tunge vannet ned og returnerer sørover i dypet.
  • Det varme overflatevannet som strømmer nordover langs Norskekysten og den kalde dyphavsstrømmen som returnerer sørover igjen, er en del av de globale havstrømmenes kretsløp.

Fakta/ Bjerknessenteret

  • Et samarbeid om klimaforskning mellom de fire partnerne Universitetet i Bergen, Havforskningsinstituttet, Uni Research og Nansensenteret for miljø og fjernmåling.
  • Det største naturvitenskaplige klimaforskningssenteret i Norden, lokalisert i Bergen
  • Forsker på klimasystemets virkemåte og klimaendringer i fortid, nåtid og framtid, både av naturlige variasjoner og menneskeskapte endringer.
  • Har rundt 150 forskere og studenter fra alle verdensdeler, de fleste innen fagområdene meteorologi, oseanografi, geologi og matematikk.
  • Er oppkalt etter Vilhelm Bjerknes og sønnen Jakob Bjerknes som grunnla Bergensskolen i meteorologi. Bergensskolen la grunnlaget for moderne værvarsling.

21. februar 2014 12:40

cp: 2017-11-20 08:17:37