Endringene i Arktis gjelder ikke bare temperatur. Hydroklimaet, vannklimaet, vil også endres, noe som kan ha stor innvirkning på natur og samfunn både i og utenfor Arktis.
Over store deler av Arktis faller det svært lite nedbør og i noen områder er det like tørt som i Sahara. Dette kan midlertid endre seg etter hvert som sjøisdekket blir redusert og som en konsekvens av økt fuktighetstransport i atmosfæren i et varmere klima. En studie basert på satellittobservasjoner viser at temperatur og luftfuktighet øker markant i områder der sjøisen har forsvunnet om sommeren. Dette kommer av at åpent hav avgir mye mer varme og fuktighet til atmosfæren enn når samme område er dekket av sjøis. Siden vanndamp er en effektiv drivhusgass vil høyere luftfuktighet sammen med økt skydekke ytterligere forsterke oppvarmingen i Arktis. Nedbørsobservasjoner viser også at nedbøren øker over store deler av Arktis.
Stor naturlig variasjon i Arktis
Det eneste vi vet sikkert om variasjoner i arktisk hydroklima er det vi kan lese ut av tidsseriene som går omtrent hundre år tilbake i tid. For eksempel på Svalbard viser nedbørsmålingene at variasjonene er relativt små.
Klimamodeller indikerer at det noen steder i Arktis kan bli opptil 50 % våtere enn i dag i løpet av de neste hundre årene. Spørsmålet er om disse modelleksperimentene gir et realistisk bilde av hva vi kan vente oss i fremtiden. Hva om vi i et varmere klima får en varig endring i de atmosfæriske sirkulasjonsmønstrene slik vi har sett særlig i slutten av forrige istid og i begynnelsen av den mellom istiden vi er inne i nå? Mer detaljert informasjon om fortidsklimaet er derfor av stor betydning i Arktis.
En metode som kan gi oss mer eksakt viten, er rekonstruksjoner av breer i Arktis. Dette kan gjøres ved å datere morenerygger eller ved å ta sedimentkjerner i innsjøer som mottar smeltevann fra breer. Isbreene responderer på klimatiske endringer over noen år, dvs. de filtrerer ut år-til-år variabilitet og responderer på summen av vinternedbør og sommertemperatur.
I prosjektet Shifting Climate States of the Polar Regions (SHIFTS) ved Universitetet i Bergen og Bjerknessenteret for klimaforskning er det blitt gjennomført spektakulære feltarbeid både i Arktis og i Antarktis for å rekonstruere breer med høy tidsoppløsning. Det vi ser i disse rekonstruksjonene er at det har vært store variasjoner i brestørrelse særlig de siste 2000 år og at disse variasjonene ikke kan forklares med temperaturendringer alene. Sammenstillinger av tidsseriene viser at de nedbørsmønstrene vi ser fra Fastlands-Norge kalkulert ut fra bre-rekonstruksjoner de siste to tusen årene også gjør seg gjeldende i Arktis. Det tyder på at det nord-atlantiske klimaet i perioder påvirker nedbørsmønstrene i Arktis.
Disse klimasvingningene, som skjedde før mennesket begynte å påvirke klimaet med utslipp av CO₂, kan forklares med storskala endringer i atmosfære-sirkulasjon som i noen tilfeller har koplinger til endringer på lavere breddegrader rundt ekvator. Klimarekonstruksjonene over tusener av år viser at tidsseriene med instrumentelle data, ca. hundre år tilbake i tid, ikke får frem hele spennet hva en kan forvente av naturlig klimavariabilitet. Rekonstruksjoner av fortidsklima med høy presisjon er derfor svært verdifulle for å forstå fremtidens nedbørsmønstre i Arktis, der de naturlige svingningene vil virke sammen med økt konsentrasjon av CO₂ i atmosfæren. I en tid med økende aktivitet og oppbygging av infrastruktur i nordområdene er det svært viktig å ta høyde for at fremtidens Arktis kan ligne mer på Vestlandet enn på en polar ørken.