Hjem
Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet
Studievalg

Noen ganger er alt så komplisert at det kan lønne seg å tenke enkelt

Med enkle bokser prøver Erwin Lambert å finne ut hvordan mer regn i fremtiden vil kunne påvirke havstrømmene i Atlanterhavet.

Erwin Lambert
Vil Golfstrømmen bli svakere eller sterkere? Erwin Lambert bruker en enkel modell for å utforske en komplisert problemstilling.
Foto/ill.:
Martin van Drongelen

– Det er mulig å forstå fullt ut hvorfor havstrømmene i den oppfører seg slik de gjør, sier Erwin Lambert.

Lambert er doktorgradsstipendiat ved Geofysisk institutt ved Universitetet i Bergen og Bjerknessenteret og jobber med modeller. Vi tenker kanskje ikke på det til daglig, men strømmer i verdenshavene betyr ekstremt mye for hvordan klimaet på jordkloden er.

I Atlanterhavet strømmer vannet nordover i overflaten, blir avkjølt og synker i De nordiske hav og strømmer sørover igjen i dypet.

Sirkulasjonen drives ikke bare av vind. Jo saltere og kaldere vannet er, jo tyngre blir det. Når det salte og varme Atlanterhavet sørfra strømmer nordover, blir det avkjølt og dermed tyngre. Derfor synker det, og mer vann strømmer nordover for å erstatte det vannet som har sunket.

Man kan se bort fra vinden, og likevel vil det være sirkulasjon i Nord-Atlanteren. Så lenge vann synker i nord, vil Golfstrømmen strømme nordover.

Enkle svar på vanskelige spørsmål

I en varmere verden vil det regne og snø mer i nordområdene, sjøis og breer vil smelte, og alt dette vil gjøre vannet i De nordiske hav ferskere. Det salte Atlanterhavsvannet som strømmer inn sørfra vil blande seg med ferskvannet, det vil ikke bli like tungt som før, og dermed ikke synke i like stor grad som før.

Enkle modeller gjør det lettere å se effekten av endringer.

Lambert kan velge å la vannet i nord være mindre salt og beregne hvordan havstrømmene reagerer på ferskere vann. Det er akkurat det man venter å få ved global oppvarming. Dette kan redusere sirkulasjonen i Atlanterhavet. Derfor utvikles det teorier om at den nordlige forlengelsen av Golfstrømmen vil kunne svekkes ved global oppvarming.

Mangler en boks

Klimaendringer gir mer nedbør i nordområdene, og dermed mer ferskvann i De nordiske hav. Ferskvannet vil blande seg med det salte vannet sørfra - gjøre det mindre salt - og dermed lettere.

Vannet vil ikke synke like effektivt, og dette kan bidra til å svekke Golfstrømmen. Fullt så enkel er verden likevel ikke.

– Dette er to tredjedeler av vannet, men bare halve historien, sier Erwin Lambert.

Det mangler en boks. To tredjedeler av vannet som kommer inn i De nordiske hav strømmer nemlig sørover igjen i dypet. Den siste tredjedelen fortsetter videre nordover og inn i Polhavet. Den gamle modellen har en boks for den sørlige delen av Nord-Atlanteren og en for De nordiske hav. Nå trenger vi en ny:

Polhavet

Den tredje boksen – Polhavet – stabiliserer sirkulasjonen i Atlanterhavet. Når man tar med effekten av mer ferskvann i Polhavet, blir strømmen uansett mindre redusert enn den blir i Stommels klassiske modell med bare to bokser.

Erwin Lambert mener derfor at økende nedbør i nord kan ha mindre å si for sirkulasjonen i Atlanterhavet enn man tidligere har trodd.

Han medgir at det fortsatt er et åpent spørsmål hvor godt slike enkle boksmodeller representerer virkeligheten. Vind, som Stommel-modellen ikke tar hensyn til, er for eksempel en viktig drivkraft for selve Golfstrømmen i overflaten. Men Lambert fremhever at de enkle modellene uansett gjør det mulig å studere store og viktige prosesser i havet.

– Det er utrolig hvor mye ny kunnskap man kan få av en modell som består av bare fem ligninger.

Overskuddsvann

Fra store elver som Jenisej, Lena, Ob og Mackenzie flommer det enorme mengder ferskvann inn i Polhavet. Fordi vannet er ferskt, er det lett og blir liggende i overflaten mens det strømmer sørover langs østkysten av Grønland og ut i Atlanterhavet.

Strømmen av ferskvann sørover frakter ut overskuddsvann, og hvis det bare var dette som rant ut, ville det ikke skje så mye mer. Men overflatevannet drar med seg noe av det saltere vannet under, og mer vann må strømme inn fra Atlanterhavet for å erstatte det vannet som forsvinner.

På den måten er transporten av ferskvann ut av Polhavet og De nordiske hav også med på å forsterke strømmen av vann inn i De nordiske hav. 

Regnet avgjør

Med mer regn og snø i nord vil det bli mer vann i de store elvene, og det vil bli mer ferskvann i Polhavet. Det vil kunne forsterke sirkulasjonen i Nord-Atlanteren og gjøre Golfstrømmen og strømmen nordover langs norskekysten sterkere.

Når mer nedbør øker strømmen av ferskvann ut av Polhavet, vil det også måtte strømme inn mer vann sørfra for å erstatte vann som drives ut. Det kan bidra til å styrke sirkulasjonen i Atlanterhavet.

Spørsmålet er hvilken effekt som blir størst. Vil mer ferskvann i Polhavet styrke strømmen mer enn den svekkes av at De nordiske hav også blir ferskere?

– Det er viktigere å vite hvor nedbørmengden vil øke mest enn akkurat hvor mye det vil regne, konkluderer Erwin Lambert.

– Hvis mer enn 30 prosent av det ekstra ferskvannet havner i De nordiske hav, viser modellen at sirkulasjonen i Nord-Atlanteren kan bli ustabil.