Ishavet var en gång en gigantisk sötvattensjö. Först efter att landbron mellan Grönland och Skottland hade sjunkit tillräckligt långt under vatten strömmade enorma mängder saltvatten in från Atlanten. Med hjälp av en klimatmodell, forskare från Alfred Wegener Institute har visat hur denna process ägde rum, vilket gör att vi för första gången kan förstå mer exakt hur den atlantiska cirkulationen, som vi känner det idag kom till. Resultaten av studien har nu publicerats i tidskriften Naturkommunikation .

Varje år, ca. 3, 300 kubikkilometer sötvatten rinner ut i Ishavet. Det motsvarar tio procent av den totala vattenvolymen som alla världens floder transporterar till haven per år. I det varma och fuktiga klimatet på eocen (ca. 56 till 34 miljoner år sedan), inflödet av sötvatten var sannolikt ännu större. Dock, i motsats till idag, under den geologiska perioden fanns inget utbyte av vatten med andra hav. Inflödet av saltvatten från Atlanten och Stilla havet, som idag tar sig in i Ishavet från Stilla havet via Beringssundet och från Nordatlanten via Grönland-Skottlandsryggen, var inte möjligt - regionen som idag är helt nedsänkt låg ovanför havet på den tiden.

Först när landbron mellan Grönland och Skottland försvann uppstod de första havspassagerna, förbinda Arktis med Nordatlanten och göra vattenutbyte möjligt. Med hjälp av en klimatmodell, forskare från Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) har nu framgångsrikt simulerat effekten av denna geologiska omvandling på klimatet. I sina simuleringar, de nedsänkte gradvis landbron till ett djup av 200 meter. "I verkligheten, denna tektoniska nedsänkningsprocess varade flera miljoner år, " säger klimatforskaren Michael Stärz, första författare till studien. "Intressant, de största förändringarna i cirkulationsmönstren och egenskaperna hos Arktiska havet inträffade först när landbron hade nått ett djup på över 50 meter under ytan."

Detta tröskeldjup motsvarar djupet av det ytblandade skiktet, och bestämmer var det relativt lätta arktiska ytvattnet slutar och det underliggande lagret av inströmmande nordatlantiskt vatten börjar. "Först när den oceaniska åsen ligger under det blandade skiktet kan det tyngre salta vattnet i Nordatlanten strömma in i Arktis med relativt lite hinder, " förklarar Stärz. "När väl havspassagen mellan Grönland och Skottland hade nått detta kritiska djup, det salthaltiga Ishavet som vi känner det idag skapades." Bildandet av havspassager spelar en viktig roll i den globala klimathistorien, eftersom det leder till förändringar i värmetransporten i havet mellan mellan- och polarbreddgraderna.

Teorin att den arktiska bassängen en gång var isolerad stöds av upptäckten av sötvattenalgerfossiler i eocena djuphavssediment som har erhållits under internationella borrningar nära Nordpolen 2004. Det som en gång var en landbro ligger nu ca. 500 meter under havet och består nästan helt av vulkanisk basalt. Island är det enda avsnitt som finns kvar ovanför ytan.