Den dramatiska förlusten av is i Arktis påverkar havsistransporten över Ishavet. Som experter från Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research rapport i en ny studie, i dag når bara 20 procent av havsisen som bildas i de grunda ryska marginalhaven i Ishavet faktiskt till centrala Arktis, där den ansluter sig till den transpolära driften; resterande 80 procent av den unga isen smälter innan den har en chans att lämna sin "plantskola". Före 2000, den siffran var bara 50 procent.

Enligt forskarna, denna utveckling tar inte bara planeten ett steg närmare en isfri sommar i Arktis; när havsisen minskar, Ishavet kommer att förlora ett viktigt sätt att transportera näringsämnen, alger och sediment. Den nya studien kommer att släppas som en fritt tillgänglig Open Access -artikel i onlinetidsskriften Vetenskapliga rapporter den 2 april 2019.

Den grunda ryska hyllan eller utkantshaven i Ishavet anses allmänt vara "barnkammaren" för arktisk havsis:På vintern, Barents hav, Kara havet, Laptevhavet och östra Sibiriska havet producerar ständigt ny havsis. Detta beror på extremt låga lufttemperaturer ner till minus 40 grader Celsius, och en stark frånlandsvind som driver den unga isen ut till öppet hav. Under vinterns lopp, havsisen fastnar så småningom i den transpolära driften, en av de två huvudströmmarna i Ishavet. Om två till tre år, den transporterar isflaken från den sibiriska delen av Ishavet över centrala Arktis, och in i Fram -sundet, där det slutligen smälter. För två decennier sedan, ungefär hälften av isen från Rysslands shelfhav gjorde denna transarktiska resa. I dag, bara 20 procent gör det; de andra 80 procenten av den unga isen smälter innan den kan bli ett år gammal och nå centrala Arktis.

Experter från Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) kom till denna oroande slutsats efter att ha övervakat och analyserat havsisens rörelser med hjälp av satellitdata från 1998 till 2017.

"Vår studie visar extrema förändringar i Arktis:smältningen av havsisen i Karahavet, Laptevhavet och östra Sibiriska havet är nu så snabbt och utbrett att vi ser en bestående minskning av mängden ny is för den transpolära driften. Nu, det mesta av isen som fortfarande når Framsundet bildas inte i marginalhaven, men kommer från centrala Arktis. Det vi bevittnar är en stor transportström som vacklar, som för världen ett stort steg närmare en havsisfri sommar i Arktis, " säger första författaren Dr Thomas Krumpen, en havsis-fysiker vid Alfred Wegener Institute.

Denna trend har bekräftats av resultaten av mätningar av havsistjockleken i Framsundet, som AWI-havsisfysikerna samlar regelbundet. "Isen som nu lämnar Arktis genom Framsundet är, i genomsnitt, 30 procent tunnare än för 15 år sedan. Skälen:å ena sidan, stigande vintertemperaturer i Arktis och en smältsäsong som nu börjar mycket tidigare; på den andra, denna is bildas inte längre i hyllhaven, men mycket längre norrut. Som ett resultat, den har mycket mindre tid att driva genom Arktis och växa till tjockare packis, " förklarar Thomas Krumpen.

De isflak som den transpolära driften fortfarande bär till Framsundet är till största delen bildade i öppet hav, dvs. i områden i de arktiska oceanerna långt från kusterna. Följaktligen, jämfört med is från hyllans hav, de innehåller betydligt färre partiklar som alger, sediment och näringsämnen – eftersom vågor, vind och tidvatten rör upp mycket mer partiklar från havsbotten i grunda kustzoner än på öppet hav. Dessutom, floder som Lena och Yenisei transporterar stora mängder mineraler och sediment till kustområden; när vattnet fryser, de fastnar i isen.

Medan i det förflutna, havsis från hyllans hav transporterade denna minerallast till Framsundet, idag släpper de smältande flakerna den på väg till centrala Arktis; det som når Framsundet är mindre materiellt, och med en annan sammansättning. Detta fynd är ett resultat t.ex. analys av prover som erhållits med sedimentfällor som AWI -biologer har genomfört i Fram -sundet i cirka två decennier. "I stället för sibiriska mineraler, vi hittar nu fler rester av döda alger och mikroorganismer i våra sedimentfällor, säger medförfattaren Eva-Maria Nöthig. På lång sikt denna förändrade havsisbaserade partikeltransport kommer sannolikt att ge bestående förändringar i de biogeokemiska kretsloppen och ekologiska processerna i centrala Ishavet.

Utvecklingen av havsis och de ekologiska processerna i Ishavet är också viktiga forskningsfrågor som kommer att behandlas under MOSAiC-expeditionen, som börjar i september. Den tyska forskningsisbrytaren Polarstern kommer att resa till Arktis och driva med den transpolära driften genom Ishavet under ett helt år, avsiktligt fångad i isen. 600 personer från 17 länder kommer att delta i expeditionen, som regelbundet kommer att återförsörjas av flygplan och andra isbrytare; dessutom, många gånger så många experter kommer att använda de resulterande uppgifterna för att ta klimat- och ekosystemforskningen till en ny nivå. Mosaik, den största arktiska forskningsexpeditionen i historien, kommer att ledas av Alfred Wegener Institute.