Djup konvektion i Nordatlanten är en av nyckelkomponenterna i storskalig havscirkulation. Baserat på långtidsobservationer, forskare från GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel har nu visat inverkan av ökad ytuppfräschning på sommaren på konvektion under följande vinter. Som forskarna skriver nu i tidskriften Naturens klimatförändringar , förbättrad ytuppfräschning och varmare vintrar har förkortat varaktigheten av havskonvektion under det senaste decenniet.

Havsvattnets temperatur och salthalt är nyckelfaktorer för det globala havscirkulationssystemet. Varmt och saltvatten som transporteras mot polen svalnar vid ytan när det når höga breddgrader och blir tätare och sjunker sedan ner i djuphavet. Denna process kallas konvektion. På djupet, vattnet cirkuleras tillbaka mot ekvatorn och drar nya vattenmassor bakom sig. Djup konvektion förekommer endast i ett fåtal regioner runt om i världen, inklusive Irmingerhavet och Labradorhavet nära Grönland. Men vad händer om ytterligare sötvatten, till exempel från smältande glaciärer, går in i detta system? Modellberäkningar förutsäger en möjlig försvagning av djup konvektion, men hittills har detta inte kunnat bekräftas genom direkta observationer.

Genom att använda långtidsobservationer, forskare från GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel har nu visat att sötvatten redan har påverkat konvektion under det senaste decenniet. Resultaten har publicerats i den internationella tidskriften Naturens klimatförändringar .

Studien baseras på analys av data som erhållits från förtöjda observatorier i Labradorhavet och Irminger See och från oceanografiska flöten. Dessutom, satellitobservationer av havsytan och atmosfäriska data inkluderades. "Under olika perioder under de senaste 60 åren, vi har kunnat kombinera viktiga processer:atmosfärisk variation, som den nordatlantiska oscillationen, vatten- och lufttemperaturer, förekomsten av färskt ytvatten, och konvektionens varaktighet, " förklarar Dr Marilena Oltmanns från GEOMAR, huvudförfattare till studien.

Utvärderingen av data visar ett tydligt samband mellan havsytans temperaturer i Irmingersjön på sommaren, mängden ytsötvatten i denna region och de atmosfäriska förhållandena och konvektionens början under följande vinter. "Om varma somrar med ökat ytsötvatten inträffar under långa varma perioder, havet förlorar mindre värme den följande vintern. Som ett resultat, det färska ytskiktet som bildas på sommaren förblir stabilt under en längre tid vilket resulterar i en fördröjd start av konvektion, " säger Dr Oltmanns.

Vanligtvis, sötvatten blandas ner genom konvektion varje vinter. Om konvektion sätter in senare, en högre andel sötvatten finns kvar nära ytan och kombineras med sötvatten från följande källa. "Denna effekt kan läggas till i framtida varma perioder och därmed försvaga konvektionen - särskilt med hänsyn till de stigande temperaturerna och ökad smältning, avslutar oceanografen.

Studien avslöjar vikten av långtidsobservationer på viktiga platser i den globala havscirkulationen. Dr Johannes Karstensen, medförfattare till studien, betonar:"Endast genom långsiktiga mätprogram kan sambandet mellan de komplexa oceaniska och atmosfäriska processerna identifieras."