Og det vil merkes spesielt godt på våre breddegrader, sier professor Ulysses Ninnemann ved Universitetet i Bergen og Bjerknessenteret.

Ekspertintervjuet

Ulysses S. Ninnemann er professor ved Institutt for geovitenskap, Universitetet i Bergen og også tilknyttet Bjerknessenteret for klimaforskning.

Havsirkulasjonssystemet i Nord-Atlanteren kalles Atlantic Meridional Overturning Circulation, eller AMOC. På norsk: Omveltningssirkulasjonen i det nordlige Atlanterhavet. Golfstrømmen og Den nordatlantiske strømmen er begge deler av dette systemet.

<2°C: – Hva er AMOC?

Ulysses Ninnemann: – AMOC står for Atlantic Meridional Overturning Circulation, eller, på norsk: Omveltningssirkulasjonen i det nordlige Atlanterhavet. I AMOC beveger vann seg nordover i Atlanterhavet langs overflaten. Denne strømmen mot nord kompenseres med en dypvannsstrøm som går sørover. Etter hvert som vannet i overflaten kommer langt nok nord, mister det varme, blir tettere, synker ned i dypet og strømmer sørover igjen. Vi sammenlikner AMOC ofte med et transportbånd.

– Og hvorfor er akkurat dette «transportbåndet» så viktig?

– Fordi det flytter egenskaper i havvannet nordover og sørover på en måte som påvirker hele planeten. Det tar varme fra den sørlige halvkulen, frakter den nord over ekvator og opp mot Arktis, og avgir varmen til atmosfæren på veien. Det fungerer som en varmepumpe for oss her i nord, og det driver store vær- og sirkulasjonssystemer lenger sør. Det frakter også oksygen og CO₂ ned i dypvannet, noe som er viktig for livet i havet og temperaturen på hele planeten. I tillegg har AMOC sterk påvirkning på havnivået i Nord-Atlanteren.

– Brå, regionale temperaturendringer på 6-10 grader

– Havnivået? Hvordan?

– Det har med tetthetsforskjellene å gjøre. AMOC fører til at havoverflaten «skråner», dette er koblet til tettheten og vannstrømmen i stor skala. Hvis strømmen endres, endres også hellingen på havoverflaten og dermed det regionale havnivået.

Hadde AMOC stoppet helt opp, ville havnivået her i den nordlige delen av Atlanteren kunnet stige med mellom en halv og én meter.

Dette intervjuet er gjort i forbindelse med vårt nye temanotat: Vippepunkter i klimasystemet. Her finner du mer informasjon om ulike vippeelementer og vippepunkter, fortalt gjennom intervjuer med ledende forskere på området.

Les notatet her

Last ned notatet her (pdf)

– Men hvordan henger den sammen med klimaet, og hvorfor omtales det som et vippepunkt?

– Et vippepunkt i klimasystemet er som en terskel. trår du over, vipper du hele systemet fra én tilstand til en ny en, og det kan føre til store klimaendringer. Hvis AMOC tipper, kan også varmetransporten og klima plutselig endres. Langs samme breddegrad i det nordlige Stillehavet og i Nord-Atlanteren kan det i dag være opptil 6 graders forskjell i gjennomsnittstemperaturen, og da har denne varmetransporten mye å si. Om transporten av varmt vann nordover i Atlanterhavet skulle stoppe opp, kan vi få brå regionale temperaturendringer på opptil 6-10 grader.

Her må vi koble på enda et begrep som er karakteristisk for klimatiske vippepunkter: Tilbakekoblingsmekanismer. Dette er prosesser som gjør at effekten av endret klimapådriv forsterkes eller dempes. Hvis vannet blir varmere, vil vannet i mindre grad synke og danne dypvann.

I tillegg fører en varmere og fuktigere atmosfære, mer regn og smelting til øket mengde ferskvann i overflatelaget. Ferskvann er lettere enn saltvann, og det motvirker også dypvannsdannelsen. Grunnen til at pumpen fortsetter å gå i dag, er fordi varmetapet fortsatt trumfer effekten av ferskvannstilførsel. Men det vil briste på et punkt. Fordi vannet blir varmere og mindre salt.

– Alt smeltevannet må ende opp et sted

– Men er det ikke sånn at dypvannet dannes et helt annet område enn der smeltevannet kommer? Og at noen forskere derfor sier det ikke betyr noe særlig for dypvannsdannelsen?

– Og det er i utgangspunktet riktig, men bare på kort sikt. Ta for eksempel smeltevannet fra Grønland: Det renner langs østkysten av Grønland og transporteres sørover nær kysten langt unna området hvor dypvannsdannelsen skjer. Disse strømmene er påvirket av jordrotasjonen, og den vil ikke endre seg, men det er andre faktorer også som spiller inn som kan endre både hvor strømmene går og hvordan vannmassene blander seg.

For eksempel, dette ferskvannet må uansett ende opp et sted. Og det vi har sett fra tidligere episoder der saltholdigheten er svekket i overflaten, er at det ferskere vannet etter hvert blander seg i overflatevannet lenger sør i Atlanterhavet. Siden transporteres det oppover igjen med overflatestrømmen i AMOC. Denne prosessen tar bare litt mer tid, men langsomt blir overflatevannet ferskere, noe som kompliserer dypvannsdannelsen og det vil på sikt svekke omveltningen.

Det er også viktig å huske at økende temperatur vil redusere omveltningen, og det ferskere vannet vil forsterke disse endringene.

– Selv 10 prosent svekkelse har betydning

– Og til slutt kollapser strømmen, sies det. Hva betyr det? Vil det stoppe helt opp?

– Mange synes kanskje begrepet «kollaps» er problematisk, for selv om det er konsensus om at prosessen bremses opp, er det en viss uenighet i om hvor mye. Noen modeller viser 10 prosent reduksjon, de fleste viser mer, noen nærmere 50 prosent. Innimellom der har du et veldig bredt spekter, og all denne usikkerheten gjelder altså innenfor det århundret vi er inne i.

Så de færreste forskere tror AMOC vil stoppe helt opp. Men jeg synes vi skal være litt vaktsomme for hva vi spør om her. Selv 10 prosent reduksjon – som virkelig er i den i overkant optimistiske enden av spekteret – har betydning. Og 50 prosent er virkelig dramatisk. Vi har ikke sett noe tilsvarende i vår sivilisasjons historie. Jeg tror det er vanskelig å ta inn over seg for de fleste hva det kan bety.

Så for å svare på spørsmålet ditt: Det vi vet så langt tilsier at AMOC sannsynligvis ikke vil stoppe opp. Men jeg er redd selv kun 20 prosent reduksjon er for optimistisk, og alt over dette bør virkelig bekymre oss. Som ekspert på fortidsklima og havstrømmer bekymrer det meg ekstra at det er bygget inn en såkalt bias i klimamodellene. De forutsetter i for stor grad at dagens situasjon er en normalsituasjon. Resultatene våre tyder på at det ikke er tilfelle.

– Ikke en situasjon vi ønsker oss

– Hva mener du med det?

– Vi har gjort studier som rekonstruerer AMOC i varme perioder gjennom de siste 500 000 årene. De studiene viser at de siste få tusen årene faktisk har vært en unormalt stabil periode for AMOC. Ideen om at vi har en robust sirkulasjon som består selv om mange av miljøforholdene rundt den endrer seg stemmer rett og slett ikke med dataene. Det er unntaket snarere enn regelen.

– Men hva er problemet med modellene?

– Modellene er «trent opp» til å gjenskape det havet og de havstrømmene som observeres i dag, og da inkluderer man denne stabiliteten. Det er man etter hvert blitt ganske flinke til – havet i klimamodellene er veldig stabilt. Spørsmålet er om det er for stabilt. Det er slettes ikke sikkert at man klarer å gjenskape det som vil skje når forutsetningene endrer seg tilstrekkelig.

Det vi vet fra studier av klimahistorien, er at når sjøen er blitt bare litt varmere enn den er i dag – noen få grader – får vi en stor variabilitet i havstrømmen. Det ser ut til at den har vekslet brått mellom å være sterk og svak. Det er heller ikke gode nyheter: For alt liv på planeten er forutsigbarheten i et stabilt klima et gode. Dersom vi får havstrømmer som veksler kaotisk mellom ytterpunktene, vil det påvirke været og andre sirkulasjonssystemer tilsvarende – nedbør i Europa og langt borte i Vest-Afrika for eksempel. Det er ikke en situasjon vi ønsker oss.

Transportbåndet i havet

Havsirkulasjonssystemet i Nord-Atlanteren kalles Atlantic Meridional Overturning Circulation, eller AMOC. På norsk: Omveltningssirkulasjonen i det nordlige Atlanterhavet. Golfstrømmen og Den nordatlantiske strømmen er begge deler av dette systemet.

I AMOC beveger vann seg nordover i Atlanterhavet langs overflaten (røde piler). Når vannet i overflaten kommer langt nok nord, mister det varme, blir tettere, synker ned i dypet og strømmer sørover igjen (blå piler). De hvite sirklene viser hvor dypvannsdannelsen foregår.

Den sørlige dyphavsstrømmen kompenserer for den nordlige som går i overflaten. Derfor sammenliknes AMOC ofte med et transportbånd: De ulike strømmene «drar» hverandre videre.

_{Kilde: Srokosz&Bryden 2015, Praetorius 2018
Illustrasjon: Jhåland}