En stor havsström i Arktis är snabbare och mer turbulent som ett resultat av snabb havsissmältning, visar en ny studie från NASA. Strömmen är en del av en känslig arktisk miljö som nu är översvämmad med sötvatten, en effekt av mänskligt orsakade klimatförändringar.

Med hjälp av 12 års satellitdata, forskare har mätt hur denna cirkulära ström, kallad Beaufort Gyre, har betänkligt balanserat ett inflöde av oöverträffade mängder kyla, sötvatten — en förändring som kan förändra strömmarna i Atlanten och kyla klimatet i Västeuropa.

Beaufort Gyre håller polarmiljön i jämvikt genom att lagra färskvatten nära havets yta. Vinden blåser gyret medurs runt västra Ishavet, norr om Kanada och Alaska, där den naturligt samlar färskvatten från glaciärsmältan, flodavrinning och nederbörd. Detta sötvatten är viktigt i Arktis delvis eftersom det flyter ovanför det varmare, saltvatten och hjälper till att skydda havsisen från att smälta, vilket i sin tur hjälper till att reglera jordens klimat. Gyren släpper sedan långsamt ut detta sötvatten i Atlanten under en period av decennier, låter Atlantens strömmar föra bort den i små mängder.

Men sedan 1990-talet, gyret har samlat på sig en stor mängd färskvatten—1, 920 kubikmil (8, 000 kubikkilometer) - eller nästan dubbelt så mycket som Lake Michigan. Den nya studien, publiceras i Naturkommunikation , fann att orsaken till denna ökning av sötvattenkoncentrationen är förlusten av havsis på sommaren och hösten. Denna decennier långa nedgång av Arktis sommartid havsis täcker har gjort Beaufort Gyre mer exponerad för vinden, som snurrar gyret snabbare och fångar färskvattnet i dess ström.

Ihållande västliga vindar har också dragit strömmen i en riktning i över 20 år, öka hastigheten och storleken på strömmen medurs och förhindra att sötvattnet lämnar Ishavet. Denna decennier långa västliga vind är ovanlig för regionen, där tidigare, vindarna ändrade riktning vart femte till sjunde år.

Forskare har hållit ett öga på Beaufort Gyre ifall vinden ändrar riktning igen. Om riktningen skulle ändras, vinden skulle vända strömmen, dra den moturs och släpp ut vattnet den har samlat på en gång.

"Om Beaufort Gyre skulle släppa ut överflödigt sötvatten i Atlanten, det kan potentiellt bromsa cirkulationen. Och det skulle få konsekvenser för klimatet över hela halvklotet, speciellt i Västeuropa, sa Tom Armitage, huvudförfattare till studien och polarforskare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien.

Färskvatten som släpps ut från Ishavet till Nordatlanten kan förändra ytvattnets täthet. I vanliga fall, vatten från Arktis förlorar värme och fukt till atmosfären och sjunker till havets botten, där den driver vatten från norra Atlanten ner till tropikerna som ett löpande band.

Denna viktiga ström kallas Atlantic Meridional Overturning Circulation och hjälper till att reglera planetens klimat genom att transportera värme från det tropiskt uppvärmda vattnet till nordliga breddgrader som Europa och Nordamerika. Om det saktas tillräckligt, det kan negativt påverka det marina livet och de samhällen som är beroende av det.

"Vi förväntar oss inte en avstängning av golfströmmen, men vi förväntar oss effekter. Det är därför vi övervakar Beaufort Gyre så noga, " sa Alek Petty, en medförfattare på papper och polarforskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

Studien fann också att även om Beaufort Gyre är ur balans på grund av den extra energin från vinden, strömmen driver ut den överskottsenergin genom att bilda små, cirkulära vattenvirvlar. Medan den ökade turbulensen har hjälpt till att hålla systemet balanserat, det har potential att leda till ytterligare issmältning eftersom det blandar lager av kyla, färskvatten med relativt varmt, saltvatten nedanför. Den smältande isen kunde i tur och ordning, leda till förändringar i hur näringsämnen och organiskt material i havet blandas, avsevärt påverkar näringskedjan och vilda djur i Arktis. Resultaten avslöjar en delikat balans mellan vind och hav när ispacken drar sig tillbaka under klimatförändringarna.

"Vad den här studien visar är att förlusten av havsis har riktigt viktiga effekter på vårt klimatsystem som vi bara har upptäckt, sa Petty.