Varme havstrømme mod Arktis er stabile trods klimaforandringer
Island-Færøstrømmen, den vigtigste del af varmetransporten i Golfstrømmen fra troperne mod Arktis, viser ingen tegn på svækkelse. Det afslører et studie fra det færøske forskningsinstitut Havstovan og Nationalt Center for Klimaforskning (NCKF), der samtidig viser en ny vej til overvågning af havstrømme ved hjælp af satellitter.
Island-Færøstrømmen er stabil, trods klimaforandringer, konkluderer studiet ‘The Iceland–Faroe warm-water flow towards the Arctic estimated from satellite altimetry and in situ observations’.
Island-Færøstrømmen er navnet på den kraftigste af tre havstrømme, som med udspring i Golfstrømmen når de Nordiske Have og Arktis. Denne havstrøm løber mellem Færøerne og Island og står for halvdelen af havets varmetransport mod Arktis, der bl.a. bidrager til milde vintre i Skandinavien.
I studiet er det lykkedes forskere at kombinere nyeste generation af satellitdata med direkte målinger fra skibe og forankrede måleinstrumenter og derpå at kortlægge styrken af Island-Færøstrømmen og varmetransporten mod Arktis forbundet med strømmen.
Kortlægningen er udført af færøske Havstovan i samarbejde med Nationalt Center for Klimaforskning (NCKF) på DMI.
– Hidtidige analyser hviler alene på observationer fra et begrænset antal instrumenter i et særdeles udfordrende undersøisk miljø. Som noget nyt har vi inddraget satellitbaserede målinger, hvilket giver os et mere komplet billede af både vandgennemstrømning og varmetransport i området – og det billede peger heldigvis ligesom tidligere videnskabelige konklusioner ikke på en dramatisk svækkelse, tværtimod, siger professor Bogi Hansen fra Havstovan.
Der er altså ikke tegn på, at Island-Færøstrømmen er under svækkelse. Det er dog noget, som FN’s Klimapanel vurderer vil ske gradvist frem mod det 2100 århundrede.
Skandinaviens radiator
I den Mexicanske Bugt udspringer en del af de globale havstrømme, der transporterer varmt overfladevand mod Arktis, og returnerer koldt og mere fersk dybhavsvand mod syd. Dette transportbånd af havstrømme kaldes i daglig tale Golfstrømmen.
Mellem Færøerne og Island løber Island-Færøstrømmen, den kraftigste af tre nordlige havstrømme med udspring i Golfstrømmen. Denne strøm mellem Island og Færøerne udgør halvdelen af havets varmetransport mod Arktis – den som holder Skandinaviens vintre milde.
Forskningen i Golfstrømmen er intensiv, for hvis global opvarmning ændrer den, kan det i sig selv skabe globale klimaforandringer, og lokalt vil klimaet i de nordlige egne ændres dramatisk.
Island-Færøstrømmen er en kritisk komponent i den globale havcirkulation, idet den med saltholdige tropiske vandmasser bidrager til dybvanddannelsen i de arktiske områder – det, der kaldes dybvandspumpen i den termohaline cirkulation, som er den videnskabelige beskrivelse af Golfstrømmens funktion.
Læs mere om dybvandsdannelse her: link til faktaboks og baggrundsartikel
Satellitter kaster lys over dybets gåder
Golfstrømmens nordlige forgreninger har meget stor betydning for vores klima, for fiskeri og økosystemer. Dybvandsdannelsen er med til at nedbringe atmosfærens indhold af menneskeskabte drivhusgasser, idet overfladevandet er mættet af CO2, når det synker. I dag optages godt en tredjedel af de menneskeskabte udledninger af havet, særligt Nordatlanten, og bidrager derfor ikke til drivhuseffekten.
Derfor har oceanografer gransket strømmen gennem mere end et århundrede.
Men strømmens styrke og forløb har hidtil været gådefuld. Det skyldes strømmens komplekse forløb og forgreninger over undersøiske bjergrygge mellem Island og Færøerne, hvor dybder på blot 300-500 meter veksler med dybder over 3 kilometer.
– Strømmens styrke har vi kun pålidelige estimater fra gennem de seneste årtier, men vores anvendelse af satellitter sammen med en ny type strømmålere på oceanbøjer giver os et bedre billede af forholdene i et svært tilgængeligt område, siger Steffen M. Olsen fra Nationalt Center for Klimaforskning på DMI.
Øjet i det høje
Samarbejdet mellem Færøske Havstovan og NCKF om at kombinere satellitmålinger til overvågning af styrke og varme i Island-Færøstrømmen med direkte målinger fra skibe og måleinstrumenter forankret på f.eks. bøjer er i sig selv et gennembrud.
Satellitmålingerne – altimetri i fagsprog – viser nemlig samme resultater som lokale måleinstrumenter – in situ i fagsprog. Derfor går videnskaben fra at have de pletvise observationer til et totalbillede af Island-Færøstrømmen. Og det er blot begyndelsen.
– Ved at opgøre vandgennemstrømningen med hjælp fra satellitmålinger har vi for første gang skabt et klart billede af Island-Færøstrømmen. Det er i sig selv et gennembrud, men vores held med metoden og valideringen baner vejen for, at andre kan anvende samme metode til at løse utilgængelige dybe gåder andre steder i verden, siger Bogi Hansen, hvis stab af forskere i Tórshavn i dén grad kender til bøvlet med at have udstyr forankret i det voldsomme hav.
Stabil
Styrken i Island-Færøstrømmen er målt i transporten af vand. Og med styrke taler man oftest om vandtransporten begge veje, for styrken af de nordgående varme strømme er tæt forbundet med styrken af de kolde returstrømme.
Studiet konkluderer, at transporten af vand har været ikke bare stabil, men marginalt tiltagende over de seneste 29 år. Styrken svinger omkring fire millioner kubikmeter pr sekund (20 gange Amazonas-floden), men er altså med tiltagende styrke.
Temperaturen i strømmen er også stigende, hvilket har resulteret i en betydelig øget transport af varme mod Arktis.
– Det er den øgede varmetilførsel fra troperne mod Arktis, der får alarmklokkerne til at ringe, for varmen bidrager til en forstærket opvarmning i Arktis og tilbagetrækning af havisen. Vi må fortsætte overvågningen af disse strømme, fordi afsmeltning af is fra Arktis og varmere temperaturer kan påvirke dybvanddannelsen, og forventningen er stadig, at vi vil se en gradvis svækkelse. Vi kan ikke helt udelukke risikoen for pludselige ændringer. Den frygt er på kort sigt afmonteret, dog med det lille aber dabei, at selvom en tidsserie for havstrømme på 29 år er stort for os klimaforskere, så er det stadig lidt i det store billede, siger klimaforsker Steffen M. Olsen.
Tipping points er et centralt tema i klimaforskningen
I Nationalt Center for Klimaforskning er tipping points et centralt emne. Det er afgørende, at forskningsverdenen får en større forståelse af, hvordan man kan forudsige tipping points og evt. minimere risikoen for, at de overskrides med mulige globale katastrofer til følge. Forskningsindsatsen skal blandt andet anvendes til at bidrage til FN’s Klimapanel, IPCC, så der kan komme bedre estimater på årsager, sandsynligheder og konsekvenser.
– Klimaforskningen undersøger ofte de mest sandsynlige scenarier, for at vi kan hjælpe lande, kommuner og borgere med at planlægge fremtiden. Men vi skal også bliver klogere på de mindre sandsynlige scenarier, som til gengæld kan have meget store og alvorlige konsekvenser, siger Adrian Lema, afdelingschef på DMI og chef for Nationalt Center for Klimaforskning.
Læs hele studiet: https://os.copernicus.org/articles/19/1225/2023/
Havstrømme i oceanerne afspejler sig i havoverfladen gennem højdeændringer. Særligt overfladestrømme kan udledes hvis variationer i havniveauet er kendt.
Havoverfladens højde måles både ved hjælp af gammeldags vandstandsmålere ved kysterne og ved anvendelse af satellitmålinger over havene, altimetri.
Et altimeter er en aktiv radarsensor, der fungerer i mikrobølgeområdet af det elektromagnetiske spektrum.
Altimeteret på satellitten udsender impulser og registrerer rejsetiden, omfanget og formen på alle retursignaler efter refleksion fra havoverfladen.
Ud fra satellittens højde og et kendt referenceniveau (oftest en regelmæssig overflade), vil havoverfladens højde kunne beregnes, idet satellitten måler tiden, det tager for signalet at blive returneret fra havoverfladen. Med altimetri kan havets højde således bestemmes med få centimeters nøjagtighed.
Som noget nyt har forskerne fra Havstovan og NCKF anvendt nye dataprodukter fra altimetri og vist at de kan understøtte klimatisk måling af vandgennemstrømningen i området.
De varme havstrømme mod Arktis skal alle passere den undersøiske bjergryg Grønland-Skotland-ryggen, som danner en barriere mellem det dybe nordatlantiske havområde og de dybe arktiske havområder, herunder Grønlandshavet og Norskehavet. De tre vigtigste strømme i området arrangeret efter styrke:
- Færøstrømmen mellem Island og Færøerne er den kraftigste og bidrager med over halvdelen af varmetransporten mod Arktis. Den har sit udspring i den Nordatlantiske forgrening af Golfstrømmen.
- Shetlandsstrømmen er den mest direkte nordatlantiske forlængelse af Golfstrømmen og følger kontinentalskråningen på sin vej fra Atlanten op langs Norge.
- Den relativt svage gren af Irmingerstrømmen, som i Danmarksstrædet transporterer varme vandmasser nord om Island.
- Island-Færøstrømmen er en vigtig del af den Atlantiske thermohaline cirkulation, der også kaldes AMOC eller i populær tale Golfstrømmen.
- Det nye studie fra Havstovan og NCKF viser, at strømmen har to grene, en mod vest ved Island og en mod øst mod Færøerne. Den vestlige gren snor sig østover for at mødes med den østlige, inden de forenes i en strøm, der går nord om Færøerne.
- FN’s Klimapanel har samlet videnskabelige undersøgelser fra hele verden og forventer, at strømmen vil aftage over det 2100 århundrede.
- Det nye studie peger på, at de nordlige grene mod Arktis endnu ikke er svækket men er påvirket af forandringer i klimaet, herunder stigende temperaturer.
- Videnskaben har i de senere år ændret opfattelsen af Golfstrømmen til, at hovedparten af dens drivkraft kommer fra det arktiske område
- Det nye studie viser, at videnskaben kan udskifte en del af det klassiske måleprogram (fysiske instrumenter anbragt på stedet) med data fra satellit og alligevel bestemme temperatur og vandtransport med den nødvendige nøjagtighed.
- Satellitmålingen (altimetri) af havoverfladens hældning bruges til at bestemme styrken af strømmene i overfladen.
- Nye opdateringer af satellitdata viser overensstemmelse med direkte målinger fra forankrede instrumenter i området, som er særlig komplekst via sine stejle topografiske forhold og fokuserede strømme.
Af DMI Kommunikation
12. februar 2024
