Ett simulerat rött färgämnesspårämne släppt från Beaufort Gyre i Konsthavet (i mitten överst) visar sötvattentransport genom den kanadensiska arktiska skärgården, längs Baffin Island till västra Labradorhavet, utanför Newfoundlands och Labradors kust, där det minskar ytsalthalten. Längst ner till vänster är Newfoundland (triangulär landmassa) omgiven av apelsin för färskare vatten, med Kanadas Gulf of St. Lawrence ovan färgad gul. Kredit:Francesca Samsel och Greg Abram
Sötvatten ackumuleras i Ishavet. Beauforthavet, som är den största sötvattenreservoaren i Arktis, har ökat sin sötvattenhalt med 40 % under de senaste två decennierna. Hur och var detta vatten kommer att rinna ut i Atlanten är viktigt för lokala och globala havsförhållanden.
En studie från University of Washington, Los Alamos National Laboratory och National Oceanic and Atmospheric Administration visar att detta sötvatten färdas genom den kanadensiska skärgården för att nå Labradorhavet, snarare än genom de bredare marina passagerna som ansluter till hav i norra Europa. Studien med öppen tillgång publicerades 23 februari i Naturkommunikation .
"Den kanadensiska skärgården är en stor ledning mellan Arktis och Nordatlanten, " sa huvudförfattaren Jiaxu Zhang, en UW-postdoktor vid Cooperative Institute for Climate, Havs- och ekosystemstudier. "I framtiden, om vindarna blir svagare och sötvattnet släpps ut, Det finns en potential för att denna höga mängd vatten kommer att ha ett stort inflytande i regionen Labradorhavet."
Fyndet har konsekvenser för Labradorhavets marina miljö, eftersom arktiskt vatten tenderar att vara fräschare men också rikt på näringsämnen. Denna väg påverkar även större havsströmmar, nämligen ett löpande band cirkulation i Atlanten där kallare, tyngre vatten sjunker i Nordatlanten och kommer tillbaka längs ytan som Golfströmmen. Fräschare, lättare vatten som kommer in i Labradorhavet kan bromsa den vältande cirkulationen.
Beaufort Gyre är ett medurs vindmönster i västra Ishavet som gör att sötvatten samlas på havets yta. När dessa vindar slappnar av, sötvattnet rinner inte genom Framsundet, men genom de smala kanalerna i den kanadensiska skärgården för att nå Labradorhavet, utanför Kanadas Newfoundland och Labradors kust. Kredit:University of Washington
"Vi vet att Ishavet har en av de största klimatförändringssignalerna, " sa medförfattaren Wei Cheng vid det UW-baserade Cooperative Institute for Climate, Havs- och atmosfärstudier. "Just nu är detta sötvatten fortfarande fångat i Arktis. Men när det väl kommer ut, det kan ha en mycket stor inverkan."
Färskare vatten når Ishavet genom regn, snö, floder, inflöden från det relativt fräschare Stilla havet, samt den senaste tidens avsmältning av ishavet i Arktis. Fräschare, lättare vatten flyter på toppen, och medurs vindar i Beauforthavet trycker ihop det lättare vattnet för att skapa en kupol.
När dessa vindar slappnar av, kupolen kommer att plana ut och sötvattnet släpps ut i Nordatlanten.
"Människor har redan ägnat mycket tid åt att studera varför sötvattnet i Beauforthavet har blivit så högt under de senaste decennierna, sa Zhang, som började arbetet vid Los Alamos National Laboratory. "Men de bryr sig sällan var sötvattnet tar vägen, och vi tror att det är ett mycket viktigare problem."
Den här kartan visar studieregionen i Beaufort Gyre och närliggande vatten, med färger som visar den genomsnittliga ytsalthalten för 1983-2008. Etiketter visar Labradorhavets utgångsregion, Nares sund, Lancaster Sound, Davis Strait och Fram Strait. Kredit:Zhang et al./Nature Communications
Med hjälp av en teknik som Zhang utvecklade för att spåra salthalten i havet, forskarna simulerade havscirkulationen och följde Beauforthavets sötvattens utbredning i en tidigare händelse som inträffade från 1983 till 1995.
Deras experiment visade att det mesta av sötvattnet nådde Labradorhavet genom den kanadensiska skärgården, en komplex uppsättning smala passager mellan Kanada och Grönland. Denna region är dåligt studerad och ansågs vara mindre viktig för sötvattenflödet än det mycket bredare Framsundet, som ansluter till de nordeuropeiska haven.
I modellen, sötvattensutsläppet 1983-1995 reste mestadels längs den nordamerikanska rutten och reducerade avsevärt salthalterna i Labradorhavet - en uppfräschning med 0,2 promille på dess grundare västra kant, utanför Newfoundlands och Labradors kust, och 0,4 promille inuti labradorströmmen.
Volymen sötvatten nu i Beauforthavet är ungefär dubbelt så stor som det studerade fallet, vid mer än 23, 300 kubikkilometer, eller fler än 5, 500 kubikmil. Denna volym sötvatten som släpps ut i Nordatlanten kan få betydande effekter. Den exakta effekten är okänd. Studien fokuserade på tidigare händelser, och aktuell forskning tittar på var dagens sötvattenansamling kan hamna och vilka förändringar det kan utlösa.
"Ett sötvattenutsläpp av denna storlek i den subpolära Nordatlanten kan påverka ett kritiskt cirkulationsmönster, kallad Atlantic Meridional Overturning Circulation, som har en betydande inverkan på klimatet på norra halvklotet, " sa medförfattaren Wilbert Weijer vid Los Alamos National Lab.
