© The Irmingersee, taken here by the research vessel "MARIA S. MERIAN", is one of the few regions in the world where new deep water is formed due to deep convection © Arne Bendinger / GEOMAR
© Anchors, such as those deployed here by the research vessel "MARIA S. MERIAN" into the Labrador and Irminger Sea, are used for the long-term observation of ocean currents © Arne Bendinger / GEOMAR
© The oceanographer Dr. Marilene Oltmanns is the first author of the current study © Arne Bendinger / GEOMAR
Havscirkulation på vintern påverkad av varma somrar
March 22, 2018
Forskare visar sötvattens inverkan på djupvattenbildning
I Nordatlanten sjunker kallt vatten på vintern från havsytan ner i djupet. Denna så kallade konvektion är en av nyckelprocesserna i systemet med globala havsströmmar. Med hjälp av långtidsobservationer har ett team från GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel nu kunnat påvisa inverkan av sötvatten som samlas på havsytan på sommaren på djupvattenformationen på vintern.
Sjövattens temperatur och salthalt är avgörande faktorer som driver systemet med globala havsströmmar. Varmt och salt vatten, som når övre breddgrader, svalnar på ytan, blir tyngre och sjunker ner i djupet. Denna process kallas konvektion. På djupet rinner vattnet tillbaka mot ekvatorn och drar nya vattenmassor. Djup konvektion förekommer endast i ett fåtal regioner, inklusive Irminger See öster om Grönland och Labrador See väster om den. Men vad händer om ytterligare färskvatten, till exempel från smältande glaciärer, kommer in i detta system? Modellberäkningar visar att den lägre tätheten av ytvatten kan leda till en försvagning av flödessystemet, men aktuella observationsdata bekräftade inte detta än så länge.
Med hjälp av långtidsobservationer har GEOMAR oceanografer nu visade för första gången en konkret påverkan av sötvatten på konvektion. De publicerar sina rön i den internationella tidskriften Nature Climate Change.
Den nya studien bygger på analys av data som härrör från förankrade observationsplattformar i Labradorhavet och Irminger See och friflytande bojar, s.k. djupa driftare. Dessutom inkluderades satellitobservationer av havsytan och atmosfäriska data. "Under olika tidsperioder under de senaste 60 åren har vi kunnat kombinera viktiga nyckelprocesser: atmosfäriska fluktuationer, såsom den nordatlantiska oscillationen, vatten- och lufttemperaturer, uppkomsten av färskvattenskikt och varaktigheten av konvektion." förklarar Drs. Marilena Oltmanns från GEOMAR, första författare till studien.
Utvärderingen visade ett tydligt samband mellan atmosfäriska förhållanden, sommartemperaturer vid Irmingersjön, mängden sötvatten där och konvektion den följande vintern. "När varmare somrar med mycket sötvatten inträffade under varma perioder tappade havet mindre värme följande vinter. Detta gjorde att det sötvattenlagret som bildades på sommaren förblev stabilt under en längre tid och därför startade konvektionen senare," säger Dr. Oltmanns.
Vanligtvis transporteras färskvattnet bort genom konvektionen på djupet. Eftersom konvektion kom igång mycket sent på några år låg en hög andel sötvatten kvar nära ytan och kompletterades påföljande sommar med färskt inkommande sötvatten. "Denna effekt kan öka i det långa loppet, vilket kan orsaka en betydande försvagning av konvektion - speciellt med stigande globala medeltemperaturer", avslutar oceanografen.