Atlanterhavet: nye fund om dybvandsdannelse og havstrømme

February 14, 2019 Langsigtede observationer modsiger tidligere synspunkter

Det subpolære Nordatlanten spiller en afgørende rolle i den globale havcirkulation. Ved overfladenær afkøling omdannes varmt vand til koldt og tungt dybt vand, som strømmer ækvatorialt i dybden. Baseret på modeldata blev det tidligere antaget, at størstedelen af ​​det dybe vand er dannet i Labradorhavet. Langtidsobservationer af et internationalt konsortium med deltagelse af GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel viser nu, at det store bidrag til den meridionale væltende cirkulation finder sted i det østlige Nordatlanten

Havstrømme er hovedsageligt forårsaget af vind og forskelle i havvands tæthed. For strømmene i Nordatlanten er begge processer vigtige. Varmt, saltrigt vand transporteres langt mod nord via Golfstrømmen og dens fod. Vandet afkøles, hvilket fører til en stigning i havvandets tæthed og derfor forårsager et fald. Det tætte dybe vand strømmer så igen mod ækvator. Dette strømningssystem omtales også som Atlantic meridional overturning circulation (AMOC). Det har stor betydning for klimaet, især for de forholdsvis milde vintre i Nordeuropa. I visse regioner, især Labradorhavet, kan overfladevand synke til dybhavet. Tilførslen af ​​ferskvand, såsom smeltning af landmesh som følge af global opvarmning, reducerer tætheden af ​​overfladevand. En udtørring af dybvandsformationen og dermed den meridionale væltende cirkulation ville have en direkte indvirkning på klimaet i Europa.

"Den atlantiske meridionale væltende cirkulation er en kompleks mekanisme med mange processer. Direkte observationer er derfor sparsomme, og mange sammenhænge er hidtil kun udledt af modelstudier," forklarer Dr. med. Johannes Karstensen fra GEOMAR, en af ​​medforfatterne til en undersøgelse, der nu er publiceret i det internationale tidsskrift Science. For at verificere disse teoretiske fund fra modeller med observationer, blev den første komplette undersøgelse af den subpolære væltende cirkulation af Atlanten lanceret i 2014 med deltagelse af syv lande under navnet "OSNAP" (væltning i det subpolære nordatlantiske program). OSNAP-observationssystemet er opdelt i to sektioner: på tværs af Labradorhavet, fra Canada til den sydlige spids af Grønland, og yderligere det østlige subpolare Nordatlanten, fra den sydlige spids af Grønland til Skotland. Et stort antal permanente målestationer (ankerpladser) udgør rygraden i systemet. På stationerne registreres strømningsdata samt vandets temperatur og saltholdighed løbende.

"I den 21 måneder lange tidsserie med væltende cirkulation fra OSNAP-målingerne ser vi forbløffende høj variabilitet. Det mest overraskende resultat i øjeblikket er dog, at Labradorhavet, som vi altid har anset for at være den vigtigste dybvandsdannelsesregion, kun bidrager med omkring 15 procent til den atlantiske meridionale væltende cirkulation.Vi skal tænke over, hvordan man tilpasse konceptet for dybvandsdannelse og -cirkulation. Det er vigtigt bedre at identificere de processer, der er ansvarlige for fluktuationerne i OSNAP-tidsserien," sagde Dr. Karstensen.

"F.eks. , er det muligt, at OSNAP-måleperioden fra 2014 til 2016 kun påviste én specifik tilstand af meridional cirkulation. Et spørgsmål, som kun kan afgøres ved længere rækker af målinger", forklarer Dr. med. Karstensen. I sommeren 2018 var OSNAP-holdene fra Europa, USA, Canada og Kina igen på rejse med forskningsfartøjerne i det subpolare nordatlantiske hav. Dataene er i øjeblikket ved at blive analyseret, og det forventes, at OSNAP-tidsserien for Atlantic Circulation Circulation snart vil blive forlænget med yderligere to år. "Denne region er en af ​​de mest følsomme parametre i vores klimasystem. Her kan relativt små og hurtige ændringer udløse globale og langsigtede effekter på klimaet. Derfor er en omfattende forståelse af processerne i denne region så vigtigt." forklarede Karstensen.

De data, der er indsamlet af det internationale team, er indarbejdet i rapporterne fra Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), hvis næste rapport vil blive udarbejdet om nogle få år og vil danne grundlag for anbefalinger til indsats for klimabeskyttelse.