Variasjoner i havets evne til å absorbere varme

Illustrasjonsfoto: Flickr/Creative Commons, notsogoodphotography
Illustrasjonsfoto: Flickr/Creative Commons, notsogoodphotography
Havets evne til å absorbere varme påvirker hvor raskt den globale oppvarmingen foregår. En ny artikkel i tidsskriftet Nature Geoscience viser at deler av dyphavet er svært variabelt i sin evne til å absorbere varme.

Detaljer i fordelingen av havsalt og i samspillet mellom hav og atmosfære er avgjørende, og fører til store variasjoner i absorbsjonsevnen på 10–30 års tidsskala. Dermed er det ikke overraskende at vi opplever store variasjoner i jordas middeltemperatur, og perioder, såkalte dekader, med relativ stillstand før den globale lufttemperaturen plutselig øker igjen. 

– Verdenshavene er under sterk oppvarming og har tatt opp mesteparten av ekstraenergien som har hopet seg opp på jorda de siste 40 år som følge av klimagassutslippene. På den måten har havet gjort at oppvarmingen i atmosfæren har gått saktere enn den ellers ville gått, sier Cecilie Mauritzen, direktør ved CICERO Senter for klimaforskning og førsteforfatter på artikkelen «Importance of density-compensated temperature change for deep North Atlantic Ocean heat uptake», som ble publisert i tidsskriftet Nature Geoscience søndag 18. november.

Varmere dypvann

At havet varmes opp ned til 700 meters dyp er godt dokumentert. Største delen av verdens hav befinner seg imidlertid under 700 meter. Dypvannet dannes i to regioner – i Sørishavet og i nordlige Atlanteren/Norskehavet – og strømmer deretter ut i alle deler av verdenshavene. Dypvannet fra Sørishavet har blitt gradvis varmere siden begynnelsen av 1990-tallet i tråd med global oppvarming. Dypvannet fra Nord-Atlanteren har vært mye vanskeligere å tolke, fordi temperaturmålingene har tydet på både avkjøling og oppvarming. Nå har forskere fra CICERO Senter for klimaforskning, Meteorologisk institutt og University of Reading i England gjort et gjennombrudd i forståelsen av temperaturendringene i det nordatlantiske dypvannet. 

Ved hjelp av kompliserte analysemetoder plukket forskerne rett og slett fra hverandre de tre forskjellige bestanddelene (vannmassene) som dyphavet i Nord-Atlanteren består av, og analyserte hva som har foregått i hver av dem de siste femti årene. Den tyngste av de tre vannmassene, den som ligger nederst, er den som kommer fra Sørishavet, og den har vært under oppvarming, i tråd med målingene i Sørishavet. 

Det viste seg at den midterste av de tre, den som kommer fra Norskehavet, har vært under avkjøling i hele perioden, mest sannsynlig helt siden en velkjent varmeperiode i mellomkrigstiden i våre områder. 

Den øverste, og letteste, av de tre dypvannsbestanddelene, kommer fra selve Nord-Atlanteren, og den oppfører seg underligst av alle tre: På 1960-tallet var denne vannmassen uvanlig varm, mens på 1990-tallet var den tilsvarende kald. Siden 2000-tallet har denne bestanddelen vært under oppvarming.

Saltere og varmere

Hvordan blir dypvannet i perioder varmere? Det kan virke ulogisk at varmt vann vil synke ned og danne dypvann. Kaldt vann har høyere tetthet, og er tyngre, enn varmt vann. Hvor salt vannet er påvirker imidlertid også denne balansen, fordi høyere saltinnholdet gir høyere tetthet. 

– Vannmasser i dypet vil flytte seg i minste motstands vei, som er mot dyp der vannet har samme tetthet, sier Arne Melsom, forsker og oseanograf ved Meteorologisk institutt og en av de tre forfatterne av artikkelen. 

Melsom forklarer at vannet som strømmer nordover fra subtropene har en høy konsentrasjon av salt i de øvre lagene på grunn av høy fordampning i subtropene. På sin ferd nordover vil dette saltholdige vannet avgi varme. Når det er blitt tilstrekkelig avkjølt synker det ned og danner dypvann. Jo varmere vannet er, desto saltere må det være før det er tilstrekkelig tungt til å synke ned. Saltet kompenserer med andre ord for temperaturen. 

– Denne tetthetskompensasjonen fører til at temperaturen i dypvannet kan variere uten at tettheten endrer seg, sier Melsom.

Inne i en varm periode

Forutsetningene for at denne prosessen – der varmere hav med høy tetthet danner dypvann – er ikke alltid til stede. Dermed varierer temperaturen i det øvre laget av dypvannet i Nord-Atlanteren på en dekadisk skala. I Nord-Atlanteren har dette kun skjedd en gang i løpet av femtiårsperioden, nemlig på 60-70-tallet. Og nå skjer det igjen. 

– At verdenshavene ikke tar opp varme med like stor intensitet hele tiden er med på å forklare at vi opplever svingninger i den globale oppvarmingen i lufta også. Jorda er under oppvarming – noe vi ser tydeligst i verdenshavene. Men vi opplever lange perioder (dekader) med relativ stillstand i den globale middeltemperaturen før temperaturen plutselig øker igjen. Dette er havet med på diktere, ved sin sensitivitet til detaljer i fordelingen av salt og i samspillet mellom hav og atmosfære. Nord-Atlanteren peker seg ut som en hovedaktør i så måte, avslutter Cecilie Mauritzen. 

«Importance of density-compensated temperature change for deep North Atlantic  Ocean heat uptake» kan lastes ned fra Nature Geosciences hjemmesider.

 


 

Forsidefoto: Flickr/Creative Commons, notsogoodphotography

Publisert på CICERO, 18.november, 2012