For omtrent 8200 år siden, akkurat da Jorden var i ferd med å komme til hektene etter siste istid, brast en isdemning sør i Hudsonbukten i Canada. Lett ferskvann fra en enorm innsjø med smeltevann fra istidens isdekke i Nord-Amerika rant ut i havet og la seg som et lokk over det salte og tyngre havvannet. Dette reduserte dannelsen av dypvann i Nord-Atlanteren, Golfstrømmen ble redusert i styrke, havisen økte i utbredelse og med det endret også klimaet og værmønstre seg over store deler av kloden. Spesielt ble områder i Mellom-Amerika, Nord- og Øst-Afrika samt monsunregionene i Asia merkbart tørrere som en følge av endringer i den atmosfæriske sirkulasjonen.

Dypvannsdannelsen i Norskehavet og i Nord-Atlanteren blir drevet av forskjeller i tyngden (tettheten) mellom overflatevannet og dypvannet. Varmt og relativt salt vann strømmer nordover fra ekvator i Golfstrømmen og forlengelsen av denne. Siden dette vannet er varmt, er det likevel lettere (lavere tetthet) enn det kalde, men ferskere vannet som ligger under. På veien nordover avgir vannet i Golfstrømmen varme til luften. Det blir da gradvis tyngre, og når det kommer inn i Norskehavet har det salte vannet fått så høy tetthet at det synker og strømmer sørover igjen som en undervannsstrøm. Dypvannsdannelsen i Norskehavet og Grønlandshavet og i Nord-Atlanteren er sentral for den globale havsirkulasjonen. Hendelsen for 8200 år siden illustrerer hvor store konsekvensene kan bli dersom denne blir forstyrret.

Kan noe lignende som hendelsen i Hudsonbukten skje igjen, men nå som følge av menneskeskapte klimaendringer – med like dramatiske og vidtrekkende konsekvenser? Det er en av de store diskusjonene i klimavitenskapen. Mye forskning har blitt rettet mot å forstå de bakenforliggende prosessene, men resultatene spriker.

Alle klimamodellene som ble brukt i arbeidet med den femte hovedrapporten fra FNs klimapanel (IPCC) peker mot en reduksjon i havsirkulasjonen i Nord-Atlanteren. Årsakene er oppvarming av overflaten samt økt tilførsel av ferskvann grunnet mer nedbør og smelting av is på Grønland. Styrken i denne reduksjonen spriker imidlertid mye mellom modellene. Reduksjonen i havsirkulasjonen i år 2100 varierer mellom 1 og 54 prosent avhengig av hvilket scenario for utslipp av drivhusgasser og hvilken klimamodell som legges til grunn. Det er også usikkert hvor store konsekvenser endringer i havsirkulasjon vil ha for klimaet rundt Nord-Atlanteren. Andre prosesser som oppvarming forårsaket av drivhusgasser vil kompensere for den redusertevarmetransporten nordover.

Forskere har også prøvd å simulere samme type hendelse som for 8200 år siden. I disse modelleksperimentene blir Nord-Atlanterenkunstig tilført store mengder ferskvann. Dette får større konsekvenser for klimaet enn modellene IPCC bruker. I disse tilfellene blir dypvannsdannelsen brått redusert eller stoppes helt. Dette fører til en markert nedkjøling over tilgrensende landområder i Europa og Nord-Amerika, omtrent slik som for 8200 år siden.

Det store spørsmålet er om den eneste gjenværende store ismassen ved Nord-Atlanteren, innlandsisen på Grønland, kan smelte så mye og så raskt at den kan påvirke havsirkulasjonen på denne måten. Det vet vi ikke, vi vet heller ikke hvor mye smeltevann som må til for å påvirke dypvannsdannelsen eller hvor raskt dette må skje. Hvor mye og hvor raskt Grønlandsisen og andre isdekker vil smelte som en følge av global oppvarming, er en annen joker i klimakortstokken. Vår forståelse av de fysiske prosessene som gjelder for de store isdekkene er ennå for dårlig til at vi presist kan forutsi hvordan de vil endre seg.

Forskning ved Universitetet i Bergen og Bjerknessenteret har funnet brå hendelser med redusert dypvannsdannelse i Nord-Atlanteren også for omtrent 120.000 år siden, midt under den varmeste delen av siste mellomistid. Siden istidens isdekker i Nord-Amerika og i Europa var smeltet vekk på denne tiden, kan smeltevann fra Grønland være årsaken. Det må imidlertid mer forskning til for å finne årsaken til og konsekvensene av denne hendelsen. Uansett peker disse resultatene mot at havsirkulasjonen i Nord-Atlanteren ikke er så stabil som vi har trodd til nå.

Kilder:

Kikki Flesche Kleiven, Catherine Kissel, Carlo Laj, Ulysses S. Ninnemann, Thomas O. Richter, and Elsa Cortijo, Reduced North Atlantic Deep Water Coeval with the Glacial Lake Agassiz Freshwater Outburst, Science, 319: 60-64, 2008:

Eirik Vinje Galaasen, Ulysses S. Ninnemann1, Nil Irvalı, Kikki F. Kleiven, Yair Rosenthal, Catherine Kissel, David A. Hodell. Rapid reductions in North Atlantic Deep Water during the peak of the last interglacial period. Science 343; DOI: 10.1126/science.1248667, 2014