Rumteknologi

Smeltevandet fra Arktis er en joker i fremtidens klima

Ferskvandet fra smeltet is i Det Arktiske Ocean ændrer på temperatur, saltindhold og havstrømme i vandet og dermed også vores klima. Alligevel ved vi ikke, hvor meget ferskvand der løber ud i havet, men det vil forskere løfte sløret for ved at bruge satellitteknologi.

En gletsjer løber ud i havet ved Prins Christians Sund i Grønland. — Det er især smeltevand fra de arktiske egne, som her ved Prins Christians Sund i Grønland, der kan påvirke fremtidens klima. Foto: Pixabay / A. Dassel

mandag 16 december 2024

Sole Bugge Møller

Forestil dig, at du er ved at lægge et kæmpestort puslespil på 1.000 brikker. Men du mangler 400 af brikkerne, så hvordan får du samlet det og fundet ud af, hvad det forestiller?

Det er, forsimplet sagt, udfordringen, når det kommer til ferskvandet i Det Arktiske Ocean. Og hvis vi skal kunne forudsige klimaforandringerne, så er vi nødt til bedre at forstå ferskvandet i Arktis, for vandet fra floderne, indlandsisen, gletsjerne og permafrosten i især Canada, Sibirien og Grønland rykker nemlig ved temperaturen og saltindholdet i havet samt de havstrømme, der som et transportbånd fragter varmt vand fra ækvator mod nord i Atlanterhavet.

”Arktis er på mange måder et pejlemærke for Jordens klima, og klimaforandringerne sker meget hurtigere i Arktis end andre steder på planeten. Og ferskvand spiller en stor rolle, men vi ved faktisk ikke helt, hvad det kommer til at betyde, fordi vi ikke har overblik over, hvor meget ferskvand der løber ud, og hvad der sker med den,” siger professor Ole Baltazar Andersen fra DTU Space.

Satellitter udnyttes i forskningen

Han står i spidsen for projektet Arcfresh, der skal afdække ferskvandet i de arktiske egne. Projektet er støttet af Den Europæiske Rumorganisation, ESA, og består af 11 samarbejdspartnere fra seks lande med DTU i spidsen. Ved at bruge observationer fra over 20 forskellige klimasatellitter håber de at kunne løfte sløret for, hvor ferskvandet kommer fra – og hvor det ender henne.

Ifølge Ole Baltazar Andersen har vi indtil nu kun haft målinger af omkring 60 pct. af ferskvandet ind og ud af Arktis.

”Men det betyder jo, at der er 40 pct. af vandet, vi ikke aner, hvor kommer fra, og hvad der sker med. Samtidig er store dele af Det Arktiske Ocean ikke målbart store dele af året, fordi det er dækket af is, men fordi satellitteknologien nu er blevet så god, så kan vi faktisk begynde at samle brikkerne til puslespillet,” siger Ole Baltazar Andersen.

Fakta

Ferskvandets indvirkning på havets fødekæde

Hver sommer får næringsrigt vand og sollys enorme mængder planteplankton til at dukke op nær Østgrønland – områderne er så store, at de farver havet grønligt og kan ses på satellitbilleder.

Men mængden af ferskvand har indflydelse på mængden af plankton, så derfor skal forskere fra DTU i et nyt projekt kaldet Fresh4Bio bruge satellitdata fra Arcfresh-projektet til bedre at forstå, hvordan stigende mængder ferskvand rykker ved planktonproduktionen.

I Arktis lægger ferskvandet sig som en boble oven på næringsrigt saltvand, og det giver sværere livsbetingelser for plankton, fordi det dermed ikke kan få både sollys og næring på samme tid.

Planteplankton er føde for 90 pct. af alt liv i havets økosystem, og samtidig optager det op mod 40 pct. af al den CO₂, vi udleder, og når det dør, kan det binde CO₂ til havbunden.

”Planteplankton er et essentielt fundament for livet i havene, og det er også den største kilde til optagelse af CO₂. Hvis der er mindre plankton, så påvirker det hele fødekæden og også kulstofbindingen, og derfor er det vigtigt, at vi forstår, hvordan ferskvandet påvirker det,” siger Rafael Gonçalves-Araujo fra DTU Aqua.

Ferskvandsboblen brister

Saltvand er tungere end ferskvand, og derfor har ferskvandet i Arktis tendens til at samle sig i bobler nær havets overflade, hvor det kan ophobe sig igennem mange år. Forskellen i massefylde sætter på et tidspunkt vandet i bevægelse, og da en stor del af ferskvandet i Det Arktiske Ocean løber ud i Atlanterhavet, kan det påvirke vigtige havstrømme.

De danske forskere Peter Ditlevsen og Susanne Ditlevsen forudsagde i et meget omtalt studie fra 2023, at havstrømmen AMOC (The Atlantic Meridional Overturning Circulation) kan kollapse allerede i 2057, og så skal vi finde den tykke vinterjakke frem – vintrene i Nordeuropa vil nemlig blive hele 10 grader koldere.

Men Ditlevsen-studiet og en række tilsvarende studier af havstrømmene er blevet kritiseret for at have store usikkerheder, der bl.a. kommer sig af, at vi netop ikke ved nok om ferskvandet i Arktis, og hvad der sker med det i fremtiden. For mens indlandsisen i Grønland er velmonitoreret, er der dårligere overblik over tilførslen af ferskvand fra floder og is i f.eks. Svalbard, Sibirien og Canada.

”Der er eksempelvis teorier om, at det kolde klima, vi havde i Danmark i 1940’erne og 50’erne, skyldtes, at en ferskvandsboble i Arktis brast, og ferskvandet løb ned i Nordatlanten. Er det sådan en situation, vi er på vej ind i? Det er noget af det, vi håber på bedre at kunne modellere fremover,” siger Ole Baltazar Andersen.

Satellitbillede af Østersøen viser grønlige strømninger af alger — Satellitbilleder afslører store opblomstringer af planteplankton i havene og DTU undersøger, hvordan stigende mængder ferskvand påvirker fremkomsten af disse alger. Foto: ESA

Klimasatellitternes guldalder

Men hvordan måler man noget så flydende som vand, der blandes med noget andet vand? Det korte svar er satellitter.

Isen dækker meget af Arktis i størstedelen af året, og det gør det nærmest umuligt at lave fysiske målinger fra skibe eller bøjer, men ved hjælp af lasere og radarer kan satellitter nu måle alt fra saltindhold til temperatur af vandet samt højdemålinger af vand og is, der kan bruges til at beregne, hvor meget ferskvand der løber ud i havet.

Satellitter har overvåget klimaet i Arktis længe, men det er først nu, at teknologien er så moden, at den kan kortlægge ændringer i indholdet af ferskvand.

”Rent ud sagt har usikkerhederne været for store i det, man har målt tidligere – og så kan klimamodellerne ende med meget store udsving i deres resultater, når man ser ind i fremtiden,” siger Carsten Bjerre Ludwigsen, der er postdoc på DTU Space og står for den daglige drift af Arcfresh-projektet.

”Men der er sket så meget med satellitteknologien de sidste 10 år, at vi nu kan stole på observationerne, selvom vi ikke har målinger fra Jorden til at verificere dem. Man taler om, at vi befinder os i en guldalder inden for satellitteknologi,” siger han.

Brikkerne samles

Arcfresh-projektet skulle gerne give os de fleste af de manglende brikker til ferskvandspuslespillet, for selvom Det Arktiske Ocean kun udgør 1,4 pct. af verdenshavenes masse, så er det herfra, at 10 pct. af alt ferskvandet løber ud – og det tal bliver kun større fremover, når helt enorme mængder is smelter og skyller ud i havene.

”Hvis vi får kortlagt ferskvandet, så kan vi mere præcist forudsige, hvilke konsekvenser f.eks. en øget afsmeltning i Grønland eller af permafrosten i Rusland og Canada vil få for det fremtidige klima,” siger Ole Baltazar Andersen.

Tema

Rumteknologi

DTU har en international styrkeposition inden for rumteknologi, og det er et område med øget fokus fra både regeringen og erhvervslivet. Rumforskning giver os nemlig ikke blot en bedre forståelse af universet, men også af vores egen planet.

DTU forsker i en lang række områder inden for rumteknologi, bl.a. udforskning af universet, klimaovervågning og sikkerhed. DTU har også udviklet instrumenter og udstyr til en lang række missioner til rummet.

Læs mere om rumteknologi.

Kontakt

Ole Baltazar Andersen Professor Institut for Rumforskning og Rumteknologi oand@dtu.dk

Carsten Bjerre Ludwigsen Postdoc Institut for Rumforskning og Rumteknologi caanlu@dtu.dk

Rafael Gonçalves-Araujo Forsker Institut for Akvatiske Ressourcer Mobil: 22157879 rafgo@aqua.dtu.dk