Några kommentarer om havsis runt Antarktis respektive i den Arktiska bassängen

Gästinlägg av oceanografen professor emeritus Gösta Walin:

Sötvatten har den speciella egenskapen att vattnets täthet är som störst vid c.a 4°C. Detta har enorm betydelse för livet på kontinenterna med alla livgivande sjöar. På vintern bildas ett lager vatten med temperatur nära 0 °C vid ytan av varenda sjö i Sveriges avlånga land. Detta lager är lättare än underliggande något varmare c:a 4-gradiga tyngre vatten. Detta innebär att is kan bildas vid ytan utan att vattnet först blivit nedkylt till fryspunkten ända ner till botten av respektive sjö. En annan konsekvens är att någorlunda djupa sjöar aldrig bottenfryser, vilket ju är bra för sjöns invånare.

Om vattnet inte haft denna egenskap så hade mycket varit annorlunda.

Havsvatten med en salthalt runt 3.5% har inte denna egenskap. Tätheten ökar ned till och förbi fryspunkten. Detta innebär att på ytan av ett homogent välblandat havsvatten kan inte is bildas med mindre än att vattnet kylts ned till fryspunkten ända ner till botten. Detta sker inte annat än på mycket grunt vatten pga vattnets stora värmekapacitet.

Men havsvattnet har en joker: Det kan bildas ett lättare ytskikt med något lägre salthalt. Detta möjliggör att ett ytskikt kyls ned till fryspunkten utan att bli tyngre än underliggande vatten. Ovanpå detta skikt kan sedan is bildas.

Ett lättare ytskikt med lägre salthalt kräver förekomst av sötvatten som späder ut havsvattnet. Detta förekommer ofta i kustområden.

När is bildas förbrukas sötvatten – isen består väsentligen av sötvatten. Detta innebär en begränsning för hur mycket is som kan bildas. Om vattnets ytskikt innehåller t ex en mängd sötvatten motsvarande ett lager som är en meter tjockt så kan det inte bildas mer än en meter is, ja faktiskt inte riktigt så mycket heller, det krävs en viss marginal.

I området runt Antarktis råder brist på sötvatten; Antarktis är en torr kontinent. Men över en yta stor som hela Antarktis finns sötvatten tillräckligt för att bilda is som är en dryg meter tjock. Sen är det stopp inte pga brist på kyla utan på grund av brist på sötvatten. Isen bildas snabbt när solen försvinner och har sen ganska konstant tjocklek hela vintern tills dess att solen kommer igen. Då försvinner det enorma istäcket med undantag för t ex inre delen av Wedellhavet där is ansamlas på grund av den antarktiska halvön som sticker ut från
kontinenten.

Summa summarum: Antarktis karakteriseras av relativt tunn is som begränsas av tillgången på sötvatten. Isen täcker enorma ytor men försvinner nästan helt på sommaren.

Den arktiska havsisen har andra förutsättningar. De ryska floderna upprätthåller ett ytskikt som innehåller stora mängder sötvatten. Detta medger bildning av tjock is som till stora delar inte smälter bort på vintern. Vi får flerårig is som kan uppnå tjocklek närmar 5 meter dock vanligtvis runt 2 –  3 meters tjocklek. På sommaren minskar isens area med vid pass 30 – 50 %. Speciellt nybildad tunnare is försvinner. Trots tjocklen påverkas isen av vinddrift och bildar vakar av imponerande storlek. Stora råkar uppstår troligen även på vintern t o m på självaste nordpolen. Även om istäcket varierar stort mellan sommar och vinter även i den Arktiska bassängen så har vi en kvalitativt annorlunda situation än runt Antarktis.

Vad händer då om det blir varmare?

Jag har deltagit i studier av den Arktiska havsisens dynamik och speciellt dess känslighet för yttre förändringar. Mitt intryck är att en ganska liten yttre förändring kan leda till att stora förändringar av isförhållandena.

Detta innebär att även en ganska stor förändring i t ex sommarisens utbredning skulle kunna uppstå utan någon yttre orsak – samverkande slumpmässiga omständigheter skulle kunna räcka till. Kanske kunde isen t o m försvinna helt under sommaren utan att detta vore anledning att voja sig.

Alltså: Den Arktiska isen är beroende av vindar, mm speciella omständigheter som har stor variabilitet.

Den Antarktiska isens utbredning beror givetvis också av vindar mm som knuffar omkring sötvattenlagret och tillhörande istäcke. Vissa år har en jättelik isfri yta visat sig där det normalt skall vara is på vintern. Men på det hela taget är situationen stabil. Istäcket återkommer år efter år ungefär lika samma.

Men anta nu att det blir ett varmare klimat med mer nederbörd även över Antarktis med omgivande hav. Då skulle konsekvensen kunna bli att den Antarktiska isen finge större utbredning. Jag tror inte att detta är fallet eller att det kommer att inträffa men det är en synpunkt som ännu inte framförts så vitt jag vet men kan ha viss betydelse.

Alltså: Istäcket, vintertid, runt Antarktis skulle kunna öka pga mer nederbörd kopplad till global uppvärmning. Detta kan vara bra att veta.

Gösta Walin

Dela detta inlägg

39 reaktion på “Några kommentarer om havsis runt Antarktis respektive i den Arktiska bassängen

  1. 1
    Peter Stilbs

    Utmärkt, Gösta. Varför kan inte Vetenskapsredaktionen på SVT eller våra vanliga miljöreportrar förmedla sådan här information, istället för sitt vanliga nonsens ?

  2. 2
    Olaus Petri

    Tack Gösta! Verkligen intressant. Jag lyssnade på ett föredrag av Lennart Bengtsson (Svt) och har för mig att han då nämnde just detta att istäcket på nordkalotten kan få ett tillskott via ökade nederbördsmängder. Men jag kan minnas fel.

    Hursomhelst tyckte jag även då att det lät spännande.

  3. 3
    Lars Cornell

    Tack, det var lärorikt och ändrar min uppfattning på många sätt. Men blandas inte salt och sött vatten ganska snabbt?

  4. 4
    Thomas

    Det där med att det bara är sötvatten som kan frysa är inte riktigt sant. Här en ovanligt dramatisk video på vad som händer när saltvatten fryser:
    http://www.youtube.com/watch?v=lAupJzH31tc
    Salt inkorporeras dåligt i isen, så när det bildas is på saltvatten blir extra salt vatten kvar som är tungt och sjunker mot botten.
     
    Jag försökte dechiffrera Walins : ”Om vattnets ytskikt innehåller t ex en mängdsötvatten motsvarande ett lager som är en meter tjockt”. Ytvattnet runt Arktis och Antarktis är ju inte sött. Men jag gissar att han menar att när väl en meter is bildats är underliggande vatten så salt att det sjunker mot botten när det kyls istället för att bilda mer is vilket i alla fall bromsar upp isbildningen.

  5. 5
    bom

    OT
    Hörde Ni Y de Boer upprört framhålla i morgonekot att ”Nu är det minsann redan för sent – vi kommer inte att klara tvågradersmålet”. Vi har inte gjort som han sagt till oss att göra och nu är det kört för oss. Jag min fåne som gått och frusit denna kyliga aprilmånad och önskat att det skulle bli mildare. Nu kommer den hämndlystna Gaia och straffar oss med sin stora blåslampa!
     

  6. 6
    ces

    Kan inte SI se till att Arktiska Rådets sekretariat på UD får tillgång till den här informationen? Dom verkar sakna en hel del kompetens.

  7. 7
    Peter Stilbs

    Thomas #4 pekar på en viktig punkt, men ändå är det ju större barriär att frysa saltvatten än sötvatten.

    De nedåtgående strömmarna av ”utestängd, mer koncentrerad saltlösning” som visas på videon påstods i något jag läste någongång, någonstans vara en viktig del i den motor som driver havsströmmarna runt Jorden.

    Själva nedströmsmotorn skulle enligt artikeln jag lästa vara belägen utanför Labrador. Men jag har ingen aning om hur relevant det hela är.

    Kanske Gösta kan kommentera.  

  8. 8
    Thomas

    Peter #7 Som jorden fungerar idag är det kallt polarvatten som sjunker och bildar havens bottenvatten, men det är snarare kylan än salthalten som driver processen, det sjunkande vattnet är inte extremt salt.
     
    Som alternativ har vi vatten från Medelhavet som strömmar ut genom Gibraltar. Det är varmt men mycket saltare än vattnet i oceanerna (eftersom avdunstningen är så stor i Medelhavet). Idag är det inte riktigt lika tungt som polarvattnet utan det stannar mitt i havet, men det behövs inte alltför stora förändringar för att det skall bli tyngst och långsamt börja fylla djuphavet vilket skulle ge en rätt dramatisk förändring av världshaven.

  9. 9
    Lars W

    Tack till Gösta Wallin för en synnerligen intressant artikel! Skulle du inte vid tillfälle kunna berätta litet om fenomenet ”tallriksis” ?

  10. 10
    Anders Gustafsson

    Tack för ett intressant inlägg Gösta W. En anna slutsats skulle kunna vara att istäcket vid nordpolen skulle kunna minska om om klimatet blir kallare och mindre nederbörd och smältvatten rinner ut från Ryssland, respektive öka om det blir varmare och mer nederbörd?

    /Anders

  11. 11
    Lasse

    Tack för den föreläsningen!
    Då kan klimatförändringarna ge oss mer is i Arktis vintertid, om nederbörden ökar.
    Utbredningen av isen sommartid borde inte påverkas av annat än solens strålning, albedo och annat som hör till årliga variationer!

  12. 12
    PT

    OT
    När skall vi få stopp på Sveriges radio. Idag släppte man fram Rockström med ett långt inlägg om hur illa det är ställt med klimatet och hur nära vi är en katastrof. Skall verkligen Public Service få skrämmas så? Ingen som helst balans i rapporteringen.

  13. 13
    Carl

    Är det nån som på allvar försökt utröna vilka konsekvenser Sovjets försök att leda om de stora sibiriska floderna har fått för vattentillförseln i Arktis?

  14. 15
    Sten Kaijser

    Tack Gösta,
    för en utmärkt orientering om havsisarna. Min tolkning av vad du skriver är i första hand att salthalten måste bli så låg att det kallaste vattnet hamnar överst. Är det vid ungefär 2%?  Nästa steg blir då att det börjar frysa vilket, återigen om jag förstått dig rätt, leder till att isen blir ännu mindre salt än det vatten som frös. Därmed ökar salthalten under isen, samtidigt som isbildningen frigör värme.
    Eftersom det som driver ”havets meteorologi” är vattnets täthet (i luften är det trycket) så blir det en känslig balans, saltare är tätare, varmare är ”otätare”. Finns det några enkla svar på svåra frågor?

  15. 16
    Ann L-H

    Tack Gösta! Efter att just ha lyssnat på Rockströms teleolgiska budskap, naturligtvis ensam herre på täppan i P1 och utan några besvärande journalistiska motfrågor, så var det befriande att knappa fram TCS och få del av Ditt och andras kunniga resonerande. Idag ovanligt givande! 

  16. 17
    Lasse

    Sten Kaiser
    Tack för att du initierade denna kunskapsöverföring-med dina beräkningar. Man behöver inte ha rätt-bara man är nyfiken och öppen!
    Sötvatten bildas inte ur saltvatten utan ingår i det kretslopp som solen driver.
    Men med nya kunskaper om isbildningen i Arktis så är alarmen om krympande sommarisar ställt i en annan dager.

  17. 18
    LBt

    Gösta W,
    intressant och sakligt inlägg. Intressanta kommentarer dessutom.
    Carl #13, hoppas någon sakkunnig tar upp din tråd, den känns relevant.

  18. 19
    Stickan no1

    En riktigt intressant site i detta ämne:
    http://polar.ncep.noaa.gov/ofs/viewer.shtml?-natl-sal-100-small-rundate=latest
    Går att se var det är salthalter, temperaturer, havsströmmar mm för olika djup.
    Något som intresserat mig är de högat temperaturerna vid 1000 m väster om afrika samt de ”sjunkhål” av varmt salt vatten i västra atlanten.
    http://polar.ncep.noaa.gov/ofs/viewer.shtml?-natl-temp-1000-small-rundate=latest
    Det visar att även varmt vatten sjunker på grund av salthalten.
     

  19. 20
    Gösta Walin

    Sten #15, m fl
    Det kan hända komplicerade saker i samband med isbildning bl a därför att det bildas vatten med högre salthalt men normalt är det inte så komplicerat.
    Låt oss anta att salthalten i huvuddelen av vattenmassan är c:a 3.5%. för att ytvattnet skall kunna frysa måste det nära ytan ligga ett lättare lager som kylts ner till fryspunkten. Detta lager kan då ha t ex salthalten 3.3%. Om detta ytlager är 35 meter tjockt så innehåller det c:a 2 m rent vatten. det kan då bildas c:a 2 m is varvid salthalten i ytskiktet närmar sig 3.5 %. Isen tar sötvatten från ytskiktet som därvid blir saltare dock utan att överskrida 3.5 %. Isen innehåller en del salt t ex 5 % som tenderar att läcka ur istäcket. Isen blir därför mindre salt och starkare med tiden.
    PS Det är runt Antarktis som ökad nederbörd kan ge mer havsis. I den Arktiska bassängen innehåller ytskiktet ett rejält överskott av sötvatten.

  20. 21
    Labbibia

    Agronom Rockström i SR…

    För jordens klimat har vi med stor sannolikhet redan gått för långt. Koncentrationen av växthusgaser är idag högre än vad den varit under åtminstone 800.000 år, och vi känner av konsekvenserna, redan nu vid en globala medeltemperaturhöjning på 0,8 C. Samtliga ismassiv på jorden smälter, och de smälter snabbare än vi förväntat oss, vilket bidrar till att vi nu måste förbereda oss på en havsyteökning på över 1 m detta århundrade. En snabbare takt än vi tidigare trodde, och en nivå som gör det svårt att anpassa oss.
    (mina fetningar)
    http://sverigesradio.se/sida/artikel.aspx?programid=503&artikel=4835112

    Kan ingen visa karln hur det ser ut i verkligheten? Samtliga ismassiv på jorden smälter minsann?
    Tjenare!

  21. 22
    L

    Rockström betonar ständigt att allting är värre än förväntat och vad dom tidigare trodde. Ja, har man haft fel en gång kan man ha fel två också.. :)

  22. 24
    Slabadang

    Intressant Gösta!

    Nya klimatvariabler att lägga in i förklaringen till isanomalier.Att vetenskapen jar långt långt kvar till att kunna förklara delfatorernas betydelse till förändringarna har en lång lång väg att vandra och det känns alltmer som om vi borde prioritera och värdera annan forskning betydligt mer.

    Det är svårt att se nyttan och värdet i att pilla i förlopp som fungerat i över 4 MDR år och de larmrapporter som skrivs med anledning av varationerna är återkommande bevisat helt substanslösa och återkommande bevis på att man överdriver betydelsen av den görändring eller faktor man bestämt sig för att studera. Hela klimathotet är ett stort skämt.

    En rimlighetskoll med CO2 är att jämföra  den minimala förändringen av CO2 med motsvaraned förändring i blodtryck salthalt eler blodsocker. Förändringen är så liten att decimalerna inte ens noteras och det skulle inte förändra ett dugg även om hela världbefolkningen ändrade sina värden.
    Att lyssna till Rockström gör en bara förbannad. En ren tvättäkta charlatan vars SEI producerar oanvändbar ren skit som inte ens duger till gödsel.

  23. 25
    Ann L-H

    # 16 Det är inte alltid så lätt att få med alla bokstäver och på rätt plats dessutom – teleologisk ska det naturligtvis vara när Rockström är i farten.

  24. 27
    pekke

    1 meter detta århundrade !?
    Vilket betyder ett årsmedel på minst 10 mm höjning av havsnivån varje år de närmsta 88 åren !
     
    Den siffran finns ingenstans när man tittar på trenden över havsnivån !
    Vilken fantasivärld lever Rockström och SEI i ?
     
    Undrar om de skulle jubla av glädje och lycka om havsnivån börja sjunka och glaciärerna började växa ?
     
    Att populationen av isbjörnar verkar växa tycks inte ha gjort nåt större intryck på de klimathotsreligiösa som bara mumlar nåt i skägget så jag tror inte de skulle jubla om havsnivån börja sjunka, glaciärerna växa, havsisarna ökade och temperaturerna sjunka !
     

  25. 28
    Slabadang

    Rockström rappar!

    Värre än många forskare trott! Jaaa ni? Vore det inte på plats efter denna femtionriga rappkalja att någon journalist har fantasi nog att fråga. På vilka grunder och vilka äldre artiklar grundar sig de gamla antagndena om förädrignar på eftersom Rockström blir förvånad över diskrepenserna där emellan? Vad är utgångspunkten inga förändringar alls? Vilken normalitet är det Rockström mäter sina slutsatser och påståenden ifrån att det är ”mycket värre  Vilka beräkningar av normalitet har han som rättningsmall?
     Vilken TEATER!!
    Hela hans artikel är religiöst dravel och svamel om ”många forskare är överens om” ja ha hur många då och vilka då om vad då och vad säger de forskare som inte är evrens om vad dessa Rockströmska forkare TROR? Svepande otydligt och samtidigt katastrofitiskt bergsäkert. Vilke clown!1

  26. 29
    Lena Krantz

    Slabadang #28

    Har just lyssnat på inslaget och det ligger verkligen i något med det där med att han rappar. Han smattrar på i ett tempo som gör att ingen levande själ hinner analyser vad han egentligen säger.

    Rätt imponerande på sitt sätt!

    :-D

     

  27. 30
    Lena Krantz

    Litet tips som inte är helt OT för tråden

    Man kan inte kolla på NSIDC riktigt än för de håller på att göra om beräkningarna för kurvan. Det gick dock inte riktigt till som de tänkt sig så uppgraderingen kom just när kurvan för havsisen höll på att slå i trendkurvan…

    De har justerat bägge men kommer att lägga tillbaks trendkurvan som den var förut.

    http://wattsupwiththat.com/2012/04/18/nsidcs-oops-moment-uncoordinated-changes-make-for-an-interesting-24-hours/

    Många ursäkter och liten information. Någon hade tydligen prodsatt koden utan klartecken.

  28. 31
    L

    Om bara Rockström, Wijkman, Ekman och Eliasson får sköta ”den planetära förvaltningen” så kommer allt att ordna sig. Vi såg ju på Uppdrag Granskning igår hur enkelt det är att hålla ordning på jordens innevånare med hjälp av Telia. Vi bara stämplar in dagens koldioxidkvot i telefonen och om vi har släppt ut för mycket, så kommer man och hämtar oss…

    Det är vid Rio+20 konferensen i midsommar man vill sjösätta projektet. 

  29. 32
    bom

    Jag börjar misstänka att det är Rockström som aktiverat deBoers engelskspråkiga inlägg? Då har han sedan fått sjunga refrängen om ”Det är mycket mycket värre än någon kunnat tro”. Och så bråkar SVT/SR inför hotet att ”förlora sin självständighet” när deras direkta tjyvgrepp från Kiruna nu äntligen kanske skall upphöra? Kostar verkligen licensindrivningen 149Mkr/år? Vore väl fint om RRV kunde få ett järngrepp om kolossen på Gärdet!
    Gösta Walin borde skriva mer på den här bloggen! Den här ”100cm på 88årshöjningen av havsytan” som RockRockis drömmer om bör synas i sömmarna! ”Allting smälter” ansatsen klingar riktigt falskt!

  30. 33
    Labbibia

    OT
    Nu har de klåfingriga tjänstemännen i Bryssel gått för långt!
    Man försöker införa ett förbud mot smak/dofttillsatser i tobak, något som i praktiken skulle innebära ett förbud mot svenskt snus, även i Sverige….

    http://www.aftonbladet.se/nyheter/article14700177.ab

    Nu har jag fått nog, jag sk-ter i EU, och alla dess inkompetenta, överbetalda dummerjönsar till tjänstemän, och lämnar härmed in min utträdesansökan! ;-) 

  31. 34
    Peter Stilbs

    Lena #29 – normalt brukar reportrar avbryta så fort någon säger ett ”främmande ord” eller någon tvetydighet – men Rockström är tydligen helig, eller mesmeriserar dem med sitt munläder.

    Man skulle önska att man satte Janne Josefsson på JR, men jag uppfattar det som om JJ bara granskar saker i politiskt korrekt anda – synd. Annars är han skicklig.    

  32. 36
    Jan

    Problemet är inte att Rockström, Axelsson m.fl får utrymme i massmedia. Problemet är att de av massmedia bemöts som oförvitliga, objektiva experter som helt saknar politiska eller ekonomiska bindningar som skall behandlas vördnadsfullt och vars budskap inte får frågasättas.

  33. 37
    tty

    Thomas #8
     
    Du ger dig inte i din jakt på ”tipping points”. Nu är det så att den nuvarande termohalina cirkulationen är ytterst stabil. Den uppstod då Södra Ishavet öppnade sig för ca 35 miljoner år sedan och produktionen av AABW (Antarctic Bottom Water) börjde på allvar. Ungefär samtidigt uppstod den djupa förbindelsen mellan Nordatlanten och Norra Ishavet och därmed produktionen av NADW (North Atlantic Deep Water).
    AABW uppstår mycket riktigt huvudsakligen genom ”utfrysning” av vatten under den antarktiska havsisen och shelfisarna. AABW är ungefär -1 grad och 3,45 % salthalt. NADW anses däremot främst uppstå genom vindinducerad avkylning och avdunstning. NADW håller ca 3 plusgrader och 3,50 % salthalt. NADW är aningen lättare än AABW.
     
    Det finns en bra populär beskrivning här:
    http://pangea.stanford.edu/courses/EESS146Bweb/Lecture%2013.pdf
     
    MOW (Mediterranean Overflow Water) håller ca 13 grader och 3,8 % salthalt i Gibraltar sund, men späds ganska snabbt när det kommer ut i Atlanten. Volymen MOW är emellertid mycket liten jämfört med NADW och AABW (några procent) så vatten från Medelhavet kan aldrig ”på egen hand” ändra djuphavet från kall till varm mod.
    För det lär det krävas att geografin återgår till en cirkumpolär ocean på låga breddgrader och att Antarktis flyttar sig från Sydpolen eller får landkontakt med någon annan kontinent igen.
     
    Däremot har det föreslagits att en ökad mängd MOW istället skulle öka produktionen av NADW, eftersom vattnet som förs norrut av Golfströmmen då skulle bli saltare. Detta tycks faktiskt ha hänt under det varma intervallet i tidig pliocen.

  34. 38
    tty

    Karl #13

    Inget, eftersom planerna aldrig kom till utförande när Sovjetunionen kollapsade.

  35. 39
    Thomas

    tty #37 jag ville bara belysa att dagens cirkulation inte är självklar, att det finns andra möjliga sätt havsvatten kan cirkulera eftersom man har både salthalt och temperatur och leka med.
     
    Hade jag varit intresserad av att komma med någon katastrofal tipping point hade jag istället dragit upp scenariot där termohalina cirkulationen i stort sett upphör. Om man värmer ythaven och smälter isarna runt polerna kanske inte bildas lika tungt vatten som idag så att det inte förs ned något nytt bottenvatten. Då kan djuphaven så småningom bli syrefria, anaeroba processer ta över och börja bilda svavelväte. (Det händer idag på några platser typ utanför Namibias kust).

Kommentarer inaktiverade.