Ny mekanism påvisad: Tjock havsis värmer Grönlands fjordar

En ny studie visar att tjock havsis kan öka de grönländska fjordarnas känslighet för uppvärmning. Att förstå de faktorer som kontrollerar hur snabbt glaciärerna rör sig, bryts upp och avsätter isberg till fjordarna – och så småningom havet – är betydelsefullt för att kunna förutsäga hur Grönlands inlandsis kommer att förändras i ett varmare klimat och i förlängningen vilken takt de globala havsnivåerna kan komma att förändras.

Tjock havsis kan öka de grönländska fjordarnas känslighet för uppvärmning. Det visar Christian Stranne, biträdande lektor vid Stockholm universitet, och en grupp forskare från Sverige, Grönland, Nederländerna, USA och Kanada i en ny studie utifrån expeditioner till två fjordar i norra Grönland under somrarna 2015 och 2019.

– Fjordarna var i princip onåbara för forskare tills alldeles nyligen, eftersom havsisen var för tjock. Havsområdet norr om Grönland är ett av de minst studerade områdena på planeten, och det krävs en stor isbrytare för att nå dit, även sommartid, säger Christian Stranne.

Otillgängligheten och uppbyggnaden av havsis beror på riktningen av arktiska havsströmmar. Två av dem – Beaufortvirveln och Transpolära driften – flyttar is från centrala Arktis mot norra Grönlands kust.

I en artikel i den vetenskapliga tidskriften Communications Earth & Environment rapporterar forskargruppen om mätningar genomförda under expeditionerna till Petermann 2015 och Ryder 2019 med den svenska isbrytaren Oden. Då gjordes detaljerade studier av Petermannfjorden och Sherard Osbornfjorden i norra Grönland. Passagen in till Sherard Osbornfjorden på Grönlands norra kust är blockerad av tjock havsis, även sommartid. Den något mer sydligt belägna Petermannfjorden har varit öppen till Nares sund (som sammanbinder Arktiska Oceanen med Baffinbukten) i flera år. Båda fjordarna rymmer stora glaciärer med flytande istungor som sträcker sig många kilometer ut i fjordarna. Varmare vattentemperaturer tenderar att smälta dessa flytande delar av glaciärerna och isberg i fjordarna snabbare. Men hur påverkar närvaron eller frånvaron av den tjocka havsisbarriären utanför fjordarna vattentemperaturerna innanför?

2019 nådde lufttemperaturen i norra Grönland rekordnivåer. Trots liknande höga lufttemperaturer och förutsättningar översteg Petermannfjordens havstemperatur nära ytan aldrig 0ºC.

– Men i Sherard Osbornfjorden, som var avskuren från det öppna havet av tjock havsis, nådde havstemperaturen nära ytan 4ºC, vilket var 3ºC högre än någon tidigare havsmätning norr om Grönland, förklarar Christian Stranne.

Kan bidra till snabbare smältning av Ryderglaciären
Sommarens smältning producerar ett varmt och relativt färskt vattenlager som flyter ovanpå saltare vatten i fjorden och detta smältvatten i fjorden blockeras av havsis-barriären. På grund av skillnaden i salthalt, blir ytvattnet även isolerat av vattnet nedanför, vilket ger tid för intensiv soluppvärmning av det färska ytvattnet. Dessa varmare vattentemperaturer kan bidra till snabbare smältning av Ryderglaciären i Sherard Osbornfjorden, så väl som att förändra biogeokemin i fjordens vatten.

Observationerna kan tyckas vara motsägelsefulla; tjock havsis associeras med kallare klimat, men det kan leda till varmare ytvattentemperaturer inne i fjordar. Av den anledningen är fjordar utmed den norra grönländska kusten mer känsliga för klimatuppvärmning än fjordar utan en havsisbarriär.

Men alla fjordar är inte helt lika varann. Förra året visade en studie från expeditionerna 2015 och 2019 att Ryderglaciären i Sherard Osbornfjorden är mindre påverkad av smältning från undersidan av glaciärtungan jämfört med Petermannglaciären i Petermannfjorden. I detta fall är förklaringen inte havsis utan formen på havsbotten – en fysisk barriär av berg och sediment minskar inflödet av relativt varm vatten nära bottnen och tenderar att göra Ryderglaciären mindre känslig för klimatuppvärmning. Samtidigt kan havsisbarriären i det angränsande Lincolnhavet göra det mer känsligt.

– Det är en komplex interaktion. På det hela taget vet vi att ett varmare klimat kommer att leda till mer snabbrörliga glaciärer och mindre is på Grönland. Men hur snabbt det händer, och i vilken omfattning, är fortsatt ett nyckelområde för forskningen, säger Christian Stranne.

Kontakt:
Christian Stranne, biträdande lektor vid Institutionen för geologiska vetenskaper, Stockholms universitet tfn 08-674 78 35, mob 0706 476154, e-post christian.stranne@geo.su.se

Referens:
Christian Stranne, Johan Nilsson, Adam Ulfsbo, Matt O’Regan, Helen K. Coxall, Lorenz Meire, Julia Muchowski, Larry A. Mayer, Volker Brüchert, Jonas Fredriksson, Brett Thornton, Julek Chawarski, Gabriel West, Elizabeth Weidner och Martin Jakobsson, The climate sensitivity of northern Greenland fjords is amplified through sea-ice damming, Communications Earth & Environment, 2021, DOI: 10.1038/s43247-021-00140-8.
Se även https://www.nature.com/commsenv.