Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Sommer ved havisfabrikken

Højt mod nord i den arktiske is er 100 forskere og studerende i gang med en fælles feltkampagne, der undersøger, hvordan sammenspillet mellem sne, is, hav og atmosfære i Arktis påvirker hele jordens klima.

05.08.2014 | Signe Høgslund og Peter Bondo Christensen

I Havet ud for forskningsstationen Daneborg ved fjorden Young Sound findes en stor ”isfabrik”. Her fryser havvandet til is. Men kraftige vinde blæser gang på gang isen væk og efterlader havet blotlagt, så ny havis atter dannes. Et sådan område kaldes et polynie. Polynya er russisk og betyder 'pyt'. Foto: Peter Bondo Christensen

Gasserne – herunder kuldioxid – fryser også ud, når isen dannes og opløses i den meget salte vand, der falder ud af isen. Når isen smelter om foråret er vandet derfor undermættet med kuldioxid. Det får havet til at optage store mængder kuldioxid og isdannelsen fungerer derfor som en vigtig kulstofpumpe. På billedet måler Nicolas-Xavier Geilfus, Arktisk forskningscenter, Aarhus Universitet og og Karrie Warner, University of Manitoba hvor meget kuldioxid, smeltevanspytter på havisen optager. Foto: Peter Bondo Christensen

Siiri Wickström, Helsinki Universitet Tim Papakyriakou, University of Manitoba har opsat en målestation på havisen, og kan male hvor meget kuldioxid, havisen henholdsvis optager eller frigiver. Foto: Peter Bondo Christensen

For hver 10. kilometer ind gennem den 100 kilometer lange fjord borer forskerne hul i isen og sænker en såkaldt CTD-sonde ned gennem vandsøjlen til havets bund. med sonden kan de måle vandtes temperatur, dets saltholdighed og en række forskellige salte og beregne hvor meget kulstof, der sendes mod havbunden. Her sænker Søren Rysgaard, Arktisk Forskningscenter, Aarhus Universitet; Sergev Kirillov og David Babb fra University of Manitoba, Center for Earth Observation Sciences, Canada, sonden ned gennem havisen. Foto: Ior Dmitrenko

Den eneste måde at transportere sig rundt på en smeltende havis er med en snowboat eller isbåd, som både kan sejle i vand og køre på isen. Carl Isaksen fra Naturinstituttet i Nuuk er en sand mester i at betjene isbåden Foto: Peter Bondo Christensen

Forskningsstationerne Zackenberg og Daneborg i Nordøstgrønland har været tæt besat af forskere siden marts måned. Frem til midten af oktober er forskningsstationerne udgangspunktet for intensive studier, der særligt tiltrækker is-entusiaster.

Daneborg ligger ved fjorden Young Sound og ved fjordens udløb i havet findes en stor ”isfabrik”. Her fryser havvandet til is. Men kraftige vinde blæser gang på gang isen væk og efterlader havet blotlagt. Hvorved ny hav-is atter dannes.

Et sådan område kaldes et polynie. Polynya er et russisk ord, der betyder 'pyt'. Her undersøger forskerne hvordan havis og sne påvirker dybvandsdannelse – det tunge, kolde og salte vand, der søger mod havbunden og som trækker den store thermohaline havstrøm, der bl.a. driver Golfstrømmen. Og forskerne studerer nu særligt intenst, hvordan havet, havis, atmosfære og sne udveksler gasser, specielt drivhusgassen kuldioxid.

Fysisk pumpe

Havis-fabrikken fungerer som en stor kuldioxidpumpe, der trækker kuldioxid ud af atmosfæren og pumper det langt ned i dybhavet.

Forskerne ved nu, at havisen ikke er et hårdt, tætsluttende låg, der kapsler havet inde, men er en dynamisk del af vores klimasystem.

Når isen dannes og smelter igen, udgør en række komplicerede processer en fysiske pumpe, og pumpen kan have afgørende betydning for det globale kulstofkredsløb.

I korte træk fryser salte og gasser ud af isen, når havvandet fryser til. Gasserne – herunder kuldioxid – opløses i den meget salte brine, der i fine kanaler løber mod undersiden af havisen. Det tunge, salte vand kan herfra falde mod havets bund og transporters væk med den kolde havstrøm, der løber sydpå og som er selve pumpen bag de store globale havstrømme. Når isen smelter gennem den korte arktiske sommer er de øverste lag af havvandet derfor meget undermætter med kuldioxid og vandet trækker derved store mængder kuldioxid ud af atmosfæren.

Forskerne første skøn er, at denne fysiske pumpe fjerner mellem 66 og 199 millioner tons kulstof per år eller op til fire gange så meget som hele Danmarks samlede CO2 udledning.

Ny viden til nye modeller

Der er gang i mange forskellige delprojekter, der studere alt fra de små isalger og bakterier, man finder i havisen over studier af isens struktur og egenskab til meteorologiske malinger af vindforhold i atmosfæren og over havisen.

Og selv gennem den kolde vinter, er det sveddryppende arbejde, der ligger bag tallene i forskernes excel ark. Hele vejen ud gennem den 100 km lange fjord bliver der målt på vandprøver. For hver 2-3 km skal sneen fjernes, der skal bores hul i den metertykke is og udstyret skal forsigtigt fires ned mod fjordbunden og tilbage igen, før forskerne drager videre til næste prøvetagningspunkt.

Inde på land rejser andre forskere langs kysten og undersøger bl.a. sneens tæthed og lagdeling mens et andet forskerhold rejser små tårne spækket med meteorologisk udstyr, der måler meget små forskelle i luftens indhold af kuldioxid.

Forskerne forventer at havisen bryder endelig op midt i juli og herefter fortsætter målingerne, på det åbne hav ligesom de fortsætter når den nye is dannes igen i slutningen af september.

Den store indsats er koordineret af Arctic Science Partnership, der er et samarbejde mellem Danmark, Grønland og Canada. Forskere fra en række forskellige lande er knyttet til og fra Danmark deltager en lang række forskere med stor forskellig faglig bagrund fra Arktisk Forskningscenter ved Aarhus Universitet.

De mange detailstudier skal munde ud I et datagrundlag, der kan inkludere effekten af is, og sne på det globale kulstofkredsløb. En viden, der endnu ikke er med i de globale modeller, der forudsiger, hvad den globale opvarmning betyder for verdens klima og for økosystemerne i det arktiske område.  

Læs mere: www.dr.dk/Nyheder/Viden/Miljoe/2014/07/20140718000147

Yderligere oplysninger:

Seniorforsker Lise Lotte Sørensen, Arktisk Forskningscenter, Aarhus Universitet, Telf. 8715 6417 eller 3018 3119, e-mail: lls@dmu.dk

Postdoc Nicolas-Xavier Geilfus Arktisk Forskningscenter, Aarhus Universitet, Telf.: 8715 6417e-mail: geilfus@biology.au.dk,

Professor Søren Rysgaard, Arktisk Forskningscenter, Aarhus Universitet og University of Manitoba, e-mail: rysgaard@science.au.dk

Arctic Research Centre