Norsk Polarinstituts skib i Fram Strædets is (foto: Lawrence Hislop).

Pulsen tages i Fram Strædet

Monday 15 Nov 21
|

Dansk bidrag

Forskningen i Fram Strædet er et samarbejde mellem det norske Polarinstitut (NPI) og Alfred Wegner Instituttet for Polar Research (AWI) i Bremerhaven. De to institutioner har et omfattende net af måleapparater på tværs af Strædet. Colin Stedmon har de seneste 10 år målt vandkemi gennem sit samarbejde med NPI og haft projekter med støtte fra Danmarks Frie Forskningsfond.

 

Som del af et nyt nationalt forskningsinfrastrukturprojekt, Greenland Integrated Observing System, vil Danmark nu også bidrage til det internationale samarbejde med måleudstyr, der kan måle året rundt. Data fra målinger vil være frit tilgængelige for alle, sandsynligvis fra 2022.

Målinger af vandmasserne i Fram Strædet mellem Nordøstgrønland og Svalbard tyder på, at det kolde polarvand fra Det Arktiske Hav er ved at ændre sig. Ændringer der kan påvirke både det østgrønlandske fiskeri og de globale havstrømme.

I de sidste mange år har oceanograferne undersøgt havstrømmene i Fram Strædet mellem Nordøstgrønland og Svalbard. Strædet er vandmassernes port til Det Arktiske Hav (Polhavet). Her møder det varme og det kolde, det salte og det ferske vand hinanden i noget, der for forskerne udgør en slags kompliceret puslespil. Vandet strømmer ind og ud af Det Arktiske Hav, og strædet er derfor et perfekt sted at holde øje med ændringer i vandmasserne både nord og syd for Strædet. Som oceanografen Colin Stedmon fra DTU-Aqua siger:

”Med de her kontraster er det et spændende sted at arbejde. Ved at måle et snit gennem Strædet er det som at tage pulsen på Det Arktiske Hav. Vi kan se, hvad der kommer ud og ind, og holde øje med om forholdene ændrer sig. Vores forskning er især fokuseret på, hvad der kommer ud af Arktis – særligt med hensyn til vandets varme og saltindhold. De to ting har indflydelse på, hvor tungt vandet er, som igen påvirker havcirkulationen på kloden, og som spiller en rolle i forhold til vores klima.”

 The Fram Strait Arctic Outflow Observatory. En række på op til 15 bøjer med målesonder har siden 1990’erne været lagt ud i et tværsnit hen over Fram Strædet) (kilde: https://www.npolar.no/prosjekter/fram-strait-arctic-outflow-observatory/).
The Fram Strait Arctic Outflow Observatory. En række på op til 15 bøjer med målesonder har siden 1990’erne været lagt ud i et tværsnit hen over Fram Strædet) (kilde: https://www.npolar.no/prosjekter/fram-strait-arctic-outflow-observatory/).

 

Et firedimensionelt puslespil

Havstrømmene er brikker i et firedimensionelt puslespil, hvor tiden er den fjerde dimension. Det øverste lag er et miskmask af bl.a. smeltevand. Under det lag ligger det -1,7 grader iskolde og mellemsalte polarvand, som kommer nordfra fra Polhavet. Det er ikke så salt som atlanterhavsvandet, fordi det er blevet fortyndet under turen fra Polhavet. Nederst i dybhavet ligger det meget salte og derfor tunge og varme Atlanterhavsvand, der strømmer både nordpå og sydpå.

Atlanterhavsvandet kan løbe to veje ind i Det Arktiske Hav: Gennem Fram Strædet og øst om Svalbard ind i Barentshavet. Vandet løber langs den sibiriske kyst, hvor det opsamler spor fra de arktiske floder, vender om, og kommer tilbage over Nordpolen til Østgrønland gennem Fram Strædet. Rundturen tager ca. 20 år. Hvis det tager så lang tid for et signal at komme igennem, må de ændringer, forskerne ser i Østgrønland nu, være sat i gang af noget, der skete for 20 år siden. Og altså ikke noget, der har noget at gøre med sidste års varme. Det understreger vigtigheden af at have vedvarende tidsserier af målinger. 


Tapning af vandprøver fra dybet. Her ses et CTD-vandhentersystem, som består af måleinstrumenter (ved bunden), der måler saltholdighed, temperatur, dybde, strømhastigheder, iltkoncentration og meget mere. Rundt om systemet er en række af vandhentere, som bruges til indsamle vand til laboratorieanalyse af andre stoffer (video: Lawrence Hislop).

Når puslespillet er samlet, skulle det gerne vise, hvor komponenterne i den sydgående vandmasse fra Polhavet har samlet sit vand op, og hvad det kan fortælle oceanograferne.

Som Colin Stedmon siger:

”Det er det, puslespillet drejer sig om: At adskille kilderne til den Østgrønlandske Strøm oppe fra Polhavet. Mange af kilderne ændrer sig med de forandringer, der sker med fx afsmeltningen. Næringssalte og kulstof og andre ting er lidt ligesom en hukommelse for, hvor vandmassen kommer fra, og hvor har den været undervejs. Vi kan måle de egenskaber, Atlanterhavet har, når det strømmer ind i Arktis. Og vi kan måle, når det kommer ud og se på ændringerne i sammensætningen. Det giver os en indikation af, hvor det har været og hvornår. Vi kan fx se, at vandet i en prøve har gået langs soklen i det centrale Arktis, hvor vandet er blevet påvirket af afstrømningen af de store arktiske floder, indstrømning fra Stillehavet ovre i Beringsstrædet, eller smeltning eller dannelse af havis. Alle disse ting efterlader aftryk i den kemiske sammensætning.”

En af de ting, Colin Stedmon har observeret, er, at lagdelingen mellem polarlaget og atlanterhavslaget har flyttet sig markant opad og også længere nordpå gennem de seneste 30-40 år. Det vil sige, at det varme vand fra Atlanterhavet er kommet tættere på overfladen. Polarlaget bliver tyndere og tyndere, og det bliver derfor nemmere for vind og vejr at blande lagene sammen. Nu sidder forskerne så og spekulerer over, hvad konsekvenserne af det kan blive.

Havstrømme i Fram Strædet i dag og som det måske vil se ud i fremtiden (figur: Colin Stedmon).
Havstrømme i Fram Strædet i dag og som det måske vil se ud i fremtiden (figur: Colin Stedmon). 

 

Gletsjere og varmt havvand er en dårlig blanding

Videnskabsfolkene ser to mulige scenarier for sig. Det ene har konsekvenser for cirkulationen af de globale havstrømme – også kaldet ”havstrømmens globale transportbånd”. Colin Stedmon siger:

”Den første er, at vi har vand, hvor temperaturen er positiv. Og det er samtidig noget af det vand, der kommer ind i fjordene og møder bunden af de grønlandske gletsjere, hvis fronter slutter ude i vandet. Er havvandet blot en lille smule varmere med fx én grad, så svarer det til en kæmpe mængde energi, der kan medvirke til en hurtigere afsmeltning af bunden af gletsjerne. En gletsjer, der slutter i koldt polarvand vil til gengæld have en meget langsom smeltning.”

Dybhavet som kompostbunke

Det andet scenarie er biologisk, og Colin Stedmon siger:
”Har man det isolerende kolde polarlag, som er næringsfattigt, så er det begrænset, hvor meget liv der er. Det forklarer forskellen mellem Øst- og Vestgrønland mht. fiskeproduktion vældig godt. Jo længere sydpå man kommer, jo mere skrumper polarlaget, og produktiviteten af fiskeriet stiger.”

"Jeg vil håbe, at man om 10 år har lavet en plan for fiskeriet, så man ikke skal til at kriges om, hvem der har rettigheder til hvad. Så man ikke får et overfiskeri af noget, som ikke er forvaltet. Her er en mulighed for at være klar og på forkant."
Colin Stedmon

Dybhavet er nærmest en slags kompostbunke af næringsstoffer, som bliver til fosfat og nitrat, der blandes op. Resultatet er mere planteproduktion. Fiskeriområder plejer at være banker, hvor en eventuel lagdeling kan brydes, opblandes og så tilføre næring som eksempelvis i Vestgrønland ved Fyllas Banke. Vandets bevægelse henover gør, at der hele tiden er en tilførsel af næring nedefra. På Østkysten kan kræfterne fra det åbne hav erodere laget af polarvand væk, så næringsstofferne fra dybhavet kan komme i spil i vandmasserne på shelfen og give et produktivt fiskeri.

Colin Stedmon mener, at man skal være bedre forberedt på de ændringer i fiskeriet, der kommer i Østgrønland. Han forklarer:

”Det bliver meget samfundsnært, fordi det handler om fiskeri og penge. Hvorfor flytter nogle arter længere nordpå i Danmarksstrædet lige nu? Det er fordi, de følger deres habitat. Hvis de vande, hvor de plejer at hænge ud i, bevæger sig andre steder hen, så følger de med. Jeg håber, at vores forskning vil være med til at vise, at vi kan forvente de her ændringer. Den ændring i lagdelingen, vi ser nu, tror jeg vil have en betydning for fiskeriet, som vil flytte sig længere nordpå.”

Nitrat fra dybhavets kompostbunke. Til venstre prøver med kendte koncentrationer af nitrat – mindst koncentration til venstre. Til højre vandprøver fra den nitratfattige havoverflade, hvor planteplankton har optaget alt nitrat, til det næringsrige bundvand i 2.500 meters vanddybde (foto: Colin Stedmon).
Nitrat fra dybhavets kompostbunke. Til venstre prøver med kendte koncentrationer af nitrat – mindst koncentration til venstre. Til højre vandprøver fra den nitratfattige havoverflade, hvor planteplankton har optaget alt nitrat, til det næringsrige bundvand i 2.500 meters vanddybde (foto: Colin Stedmon). 

 

Nye muligheder for fiskeriet?

Hvad mener fiskeribiologerne, der vil ske, hvis polvandet og havstrømmene ændrer sig ud for de østgrønlandske kyster? Jesper Boje er fiskeribiolog på Pinngortitaleriffik (Grønlands Naturinstitut). Han siger:

”Det er i virkeligheden to spørgsmål: de pelagiske bestande – dvs. de fisk, der lever i de frie vandmasser – vil komme ind oftere, hvis der bliver varmere. Men i de to sidste år har vi set, at makrellen har været helt fraværende fra Østgrønland, selvom varmen har været der. Så der er andre mekanismer end de direkte klimatiske, som driver det. Generelt har de fødevandringer af pelagiske fisk som makrel, sild og blåhvilling ikke været set før, så de er formentlig drevet af de ændrede temperaturer i de øverste vandmasser. Derfor vil jeg forvente, at man vil se mere til de pelagiske bestande som sild og makrel, hvis der kommer mere varmt og næringsrigt vand også længere nordøst i Grønland op mod Framstrædet.”

Hvis havstrømmene ændrer sig, kan man så forestille sig, at sydlige arter vil overtage deres plads? Til det siger Jesper Boje:

”Ja, der kan komme sydlige arter. Ved Island er der arter som rødspætter og kuller, som vi kender fra Europa. Nogle af de fisk kan godt begynde at manifestere sig i højere grad ved både Øst- og Vestgrønland. Allerede nu ser man ål i Vestgrønland, hvad der ikke har været før. Der er en række ikke-kommercielle arter, som er indikatorer for, at der er en indstrømning af varmt vand ved Østgrønland.”

Noget tyder altså på, at man måske kan forvente, at fiskeriet ved Sydøstgrønland kan udvides og flytte længere nordpå. Derfor har Colin Stedmon en bøn:

”Jeg vil håbe, at man om 10 år har lavet en plan for fiskeriet, så man ikke skal til at kriges om, hvem der har rettigheder til hvad. Så man ikke får et overfiskeri af noget, som ikke er forvaltet. Her er en mulighed for at være klar og på forkant.”


 Timelapse af sejlads med RV Kronprins Haakon i havisen i Fram Strædet (video: Lawrence Hislop).

Introfoto til artiklen: Lawrence Hislop.

Ocean Decade Mål 4: Et forudsigeligt hav.
https://www.oceandecade.dk/news/nyhed?id=%7B0F5AA24D-7B21-4C9A-B9ED-2361F76751F9%7D
7 DECEMBER 2021