Forskere har kartlagt den transpolare strømmen mer detaljert enn noen gang

Med denne studien har forskerne tettet et kunnskapshull, og mange fagfelt får et nytt grunnlag for videre forskning i Polhavet.

Av Trine Lise Sviggum Helgerud, Norsk Polarinstitutt

– Studien viser blant annet at strømmen hindrer havisen å smelte fra undersida, og vi har funnet en metode for å måle havstrømmen i sanntid, sier Paul Dodd, en av forfatterne og toktleder for det kommende Polhavet 2050-toktet sommeren 2026.

Fire ganger mer detaljert

Den transpolare strømmen har vært understudert, både på grunn av ugjennomtrengelig havis som har gjort det fysisk vanskelig å komme inn for å forske, og på grunn av tidligere metoder.

Strømmen påvirker, og påvirkes av, fordelingen av havis i Arktis, og som igjen påvirker isens tykkelse og levetid. Strømmen frakter partikler, sedimenter og organisk materiale fra land og elver i Sibir. Disse partiklene påvirker hvor dypt sollyset trenger ned, fotosyntese og varmeopptak som påvirker livet i havet

Strømmen er med andre ord en av de viktige komponentene i klimasystemet i hele Arktis, som igjen påvirker global havsirkulasjon og havklima.

Nå har ei gruppe forskere beskrevet hav- og isstrømmen i svært høy detalj med data fra Polhavstoktet (NPI Arctic Ocean Cruise) 2022. 

– Den transpolare strømmen har aldri vært dokumentert med så høy oppløsning før. Målingene er fire ganger mer detaljerte enn tidligere, sier havforsker Zoe Koenig, førsteforfatter av den pågående studien.

Under toktet jobba forskere, teknikere og mannskap døgnet rundt på skift i flere uker med å ta vannmålinger av strømmen. Hver tiende nautiske mil stoppa FF Kronprins Haakon – totalt 52 ganger – langs ei målelinje som kryssa strømmen.

To og et halvt år senere er målingene blitt til et digitalt panoramabilde av havstrømmen på en dataskjerm i Tromsø. Studien viser at den transpolare strømmen strekker seg 100 nautiske mil over Amundsenbassenget i de 50 øverste meterne av havet. 

– Vi vet nå sikkert hvor brei og dyp strømmen var i området sommeren 2022, og hva slags vann den besto av. Det åpner for mange videre studier, som hvordan strømmen samhandler med atlantisk vann og andre vannlag i havet, sier Koenig.

Hindrer havissmelting underfra

Fra før har forskere visst at havets lagdeling er – og blir – svakere i den østlige delen av Arktis mot Norge og Russland, mens den er sterkere og økende på den kanadiske sida i vest.

Lagdeling i havet betyr at vannmassene legger seg i lag oppå hverandre etter tetthet. Kaldt og salt vann er tyngre og synker dypere, mens varmere og ferskere vann er lettere og blir liggende øverst. Slik dannes stabile lag som blander seg lite og påvirker blant annet sirkulasjon, varmefordeling og livet i havet.

Klimaforsker Morven Muilwijk er en av forfatterne. Han forklarer at den transpolare strømmen bidrar til å øke lagdelingen i den vestlige delen av Polhavet.

– Det er sterkere lagdeling i beltet rundt den transpolare strømmen i de øverste vannmassene, noe som hindrer det atlantiske vannet i å nå overflata og smelte havisen fra undersida, sier Muilwijk.

Les også: Klimamodeller undervurderer alvoret i Arktis

Se klimaforsker Morven Muilwijk forklarer hva det betyr at Polhavet er lagdelt i denne videoen.

Kan måle strømmen «live»

Den transpolare strømmen endrer posisjon og beveger seg sakte hele tida. I den pågående studien beskriver forskerne en ny, enklere måte å identifisere strømmen underveis på tokt.

– Vi har funnet en praktisk metode der vi bruker instrumenter og sensorer på skipet til å identifisere havstrømmen og posisjonen dens i sanntid mens vi er på tokt, sier Koenig.

Paul Dodd som leda polhavstoktene i 2022 og 2024, skal også lede Polhavet 2050-toktet i 2026 som skal gå gjennom det eurasiske bassenget. Han mener dette kan gjøre framtidige tokt både mer effektive og mer målretta.

– Dette vil endre måten vi driver forskning på, og muliggjør mer målretta prøvetaking enn det som tidligere har vært mulig, sier Dodd.

Oppfordrer til å bygge videre på studien

Den nye studien undersøker hva slags vann som finnes i strømmen. Fysiske vannprøver fra ulike dyp viser at den transpolare strømmen består av rundt 20 prosent elvevann fra Sibir og inneholder mye sedimenter. Det kalde, ferske vannet strømmer ut gjennom Framstredet mellom Grønland og Svalbard og fraktes videre til andre verdenshav.

Ferskvannet påvirker også forholdene lokalt i Polhavet. Med vannet følger partikler, sedimenter og organisk materiale fra land og elver i Sibir, som endrer hvor dypt sollyset trenger ned i havet, og dermed påvirker fotosyntese, varmeopptak og økosystemene i det sentrale Polhavet.

– Det er viktig at vi fortsetter å studere hvordan dette fungerer, fordi det påvirker hele havsystemet på kloden, sier Paul Dodd.

Målingene fra 2022 ble gjentatt under Polhavstoktet (NPI Arctic Ocean Cruise) 2024, og Dodd håper at sommerens tokt, som også blir det første i regi av programmet Polhavet 2050, viderefører tidsserien og dekker mer av strømmen vestover.

– Hvis måletransektet gjentas annethvert år med samme metoder, kan vi følge hvordan vind og klimaendringer påvirker lagdelingen i havet, og dermed økosystemet, over tid, sier Dodd, som avslutter:

– Denne studien bygger på tidligere kunnskap fra andre forskere før oss. Vi håper at forskere fra mange fagfelt kan bygge videre på denne studien også.

---

Studiens arbeidstittel er: Identifying the extent of river-influenced waters of the Transpolar Drift with in-situ measurements of dissolved organic matter fluorescence and seawater density

Forfatterne er: Zoe Koenig (Norsk Polarinstitutt og UiT Norges arktiske universitet), Mats A. Granskog (Norsk Polarinstitutt), Morven Muilwijk (Norsk Polarinstitutt), Achim Randelhoff (Akvaplan-niva), Angelika Renner (Havforskningsinstituttet), Melissa Chierici (Havforskningsinstituttet), Agneta Fransson (Norsk Polarinstitutt), Rafael Conçalves-Araujo (Danmarks Tekniske Universitet) og Paul Dodd (Norsk Polarinstitutt)

Forskningen er en del av Framsenterets forskningsprogram SUDARCO (Sustainable Development of the Arctic Ocean)

Den transpolare strømmen

Start: Ved den østlige delen av Sibir.

Retning: Nordvestover, krysser over nordpolpunktet og fortsetter mot Grønland

Utløp: Det smale Framstredet mellom Grønland og Svalbard

---

 Foto: Trine Lise Sviggum Helgerud, Norsk Polarinstitutt

Den transpolare strømmen er en hav- og isstrøm i Polhavet.

Strømmen transporterer havis og kaldt overflatevann fra Sibir, tvers over Polhavet og ut av Polhavet gjennom Framstredet mellom Grønland og Svalbard.

Strømmen påvirker, og påvirkes av, fordelingen av havis i Arktis, og som igjen påvirker isens tykkelse og levetid.

Den transpolare strømmen er viktig for global havsirkulasjon og havklima.

Den pågående studien viser at den østlige delen av den transpolare strømmen befinner seg i i de 50 øverste meterne av havet. Forskerne har studert et tverrsnitt av strømmen på 100 nautiske mil, men tror at strømmen er noe bredere i vest mot Canada.

Strømmen er treg og beveger seg 2-6 centimeter per sekund.

Strømmen drives av vind og jordrotasjoner, og varierer med årstider og klimaendringer.

Strømmen består av ferskvann, og den pågående studien viser at 20 prosent av vannet i strømmen er elvevann.

Strømmen er viktig for økosystemet fordi den frakter partikler, sedimenter og organisk materiale fra land og elver i Sibir. Disse partiklene påvirker økosystemet i Polhavet ved å endre hvor dypt sollyset trenger ned, fotosyntese og varmeopptak.

 Foto: Trine Lise Sviggum Helgerud, Norsk Polarinstitutt

---

Les også:

Polhavet vil være ugjenkjennelig i år 2100