I dagsläget finns inte någon annan isbrytare som klarar av de uppdrag Oden utfört. Konsekvensen av detta blir att stora delar av den globala polarforskningen riskerar att få läggas i träda minst ett år. McMurdobasen, som Oden brutit segelbara rännor åt för förnödenhetsleveranser, måste förmodligen evakueras. Även personal vid Amundsen-Scottbasen, som använder McMurdo likt en språngbräda, måste förmodligen evakueras. Hela det amerikanska och svenska, men även flera andra länder, antarktiska forskningsprogrammet blir därför stillastående ett år. Det kostar mycket pengar… skattepengar. Samtidigt riskerar värdefulla data och experiment om miljö, klimat, is, ekologi och framtida innovationer att gå om intet.

De senaste två vintrarna har Danmarks tre isbrytare endast ryckt ut ett fåtal gånger. Har man tillfrågat om de kan bistå i Östersjön om behovet skulle uppstå? Där är ju isläget alltid värre än i de inre danska farvattnen. Isåfall hade både Sverige, Danmark och den globala polarforskningen kommit i en win-win-win-situation. Istället väljer man att sätta Oden i östersjöarrest för ett problem vi inte har en aning om ifall det återuppstår till vintern. Låt oss ändå komma ihåg att sannolikheten för en isvinter, där Oden faktiskt behövs, är mycket lägre än sannolikheten för en normal eller mild isvinter. Under de omständigheterna klarar de övriga isbrytarna att assistera fartygstrafiken utan problem.

Att Oden hålls hemma är ett säkert tecken på att kommande vinter, modellerna till trots, kommer bli den mildaste på mycket länge.

Resultaten, som gick på tvärs mot det mesta, får nu en lite intressant spinn i och med en annan nyligen publicerad artikel i Marine Ecology Progress Series. Genom att utrusta 3000 torskar med små dataloggers, som registrerade temperatur flera gånger per dygn, i flera geografiska regioner (allt från Östersjön till Nordatlanten) och därefter fånga dem igen (cirka 900 torskar återfångades, varav data från 384 stycken kunde användas) fick författarna en detaljerad bild av hur torskarna i de olika regionerna rör sig, och inom vilka temperaturfält.

Intressant nog fann studien att torsken faktiskt är en ganska värmetålig fisk. I vissa geografiska områden simmade fiskarna omkring i temperaturer så kallt som -1,5 grader, medan de på andra ställen simmade i nästan tjugogradigt vatten. Snacka om skillnader i temperatur! Däremot, och detta bör understrykas, sökte sig alla torskbestånd till ungefär samma temperatur när de skulle leka. Vattentemperaturer på 1 till 8 grader verkar vara optimalt för torsken vid lek, och det är också detta som kan vara problem med klimatförändringar. Om temperaturen förändras kan det påverka var leken sker både geografiskt och tidsmässigt. Dessutom är torskynglen något mindre toleranta för varma, eller allt för kalla, vatten och det kan påverka deras tillväxt.

I övrigt verkar klimatförändringar, i rent direkt påverkan, vara relativt begränsad. Åtminstone är det väldigt svårt att påvisa. Torskens huvudsakliga faktorer för överlevnad och trivsel är om det finns mat, mängden tillgänglig mat samt antal rovdjur i området. Alla dessa tre faktorer är viktigare än vilken vattentemperatur de simmar i.

För den intresserade finns mer information om torskprojektet, som studien är en del av, på Havsmiljöinstitutets hemsida.

Byfjorden den 2 december 2010. Varmare och saltare än normalt i ytan och högre syrekoncentrationer än normalt under tröskeldjup (cirka 13 meter och djupare). Nivån för pumparnas utsläpp är markerat med en pil. Under denna nivå har vi inte påverkat så mycket, medan allt ovanför är starkt påverkat. Den streckade linjen indikerar vart gränsen för syrebrist går. Normalt är allt vatten från tröskeln och djupare syrefritt (!!), varför nivåerna efter inflödet är klart förbättrade.

Sisådär en halvmånad sedan skrev jag något om att ett litet inflöde till Byfjorden utanför Uddevalla var välkommet. Detta av två anledningar; 1. Byfjorden lider av svår syrebrist. Tröskeln är grund och hindrar effektivt utbyte av vatten. 2. Vi har ett projekt i fjorden där vi försöker syresätta den genom att pumpa ner ytvatten i djupvattnet och på så sätt reducera densiteten. Därmed underlättar vi inflöden. Ett litet inflöde var därför en effekt av vårt experiment.

Det lilla inflöde som skedde i mitten av november var ju snyggt i sig, och jättekul att det skedde. Jämfört med det inflöde som skett nu bleknar det lilla inflödet till en liten lustig parantes. Mellan 23 och 29 november skedde ett stort inflöde, vilket bytte ut vattnet helt och hållet från tröskeldjup (13 meter) ner till knappt 40 meter. Som alla mina studenter får lära sig så måste volymen vara densamma i bassängen. Detta leder till det gamla vattnet måste försvinna, då det har lägre densitet (det var ju det vi pumpade i) och därmed är lättare, och flöda ut i grannfjorden. En hel del omblandning sker också med vattnet ovan tröskeldjup, vilket gjorde att syrehalten sjönk där uppe samtidigt som temperaturen och salthalten steg.

Innan någon börjar skrika sig hesa över att syrehalterna sjönk i ytan skall vi konstatera tre saker;

1. syrehalterna sjönk eftersom det var gammalt och syrefritt vatten som kom upp i ytlagret. Där blandades det om med väl syrsatt, mättat, vatten. Det gamla syrefria vattnet hade innan inflödet en stor mängd giftigt och illaluktande svavelväte. Mycket av det nya vattnets inflödande syre gick därför åt till att reducera och få bort svavelvätet. Exakt samma sak sker vid naturliga inflöden utan pumpning. Skillnaden är att med pumpning kan inflöden ske oftare, varför syrehalterna kommer stiga över tid.
2. ytvattnet står i direkt kontakt med atmosfären och blandas om hela tiden. Det kommer inte dröja lång tid innan syret i atmosfären tränger ner och mättar vattnet med syre. På så sätt rättas “obalansen” till av sig självt.
3. Syrekoncentrationerna föll förvisso, men de är fortfarande på nivåer långt över vad som kan anses för dåliga eller ens försämrade.

En kall vinter som nu är det också kul att se hur vattentemperaturen steg från 3-4 grader upp till 7 grader i ytan (under valborgspaddlingen var det 8 grader i ytan längs kusten). Det är nästan badvänliga temperaturer såhär i julmånaden. Dessutom steg salthalten, vilket syns tydligt i fjordens siktdjup. I mitten av november var fjordens ytlager täckt av ett sötvattenslock då det hade regnat mycket. Vattnet var brunt och äckligt, det gick inte att se djupare än någon halvmeter, eller kanske en meter i bästa fall. På grund av inflödet försvann även denna bruna vattenmassa och ersattes av en klar och genomskinlig mörkblå dito. Resultatet blev en siktdjup på flera meter.

Vi har nu många prover av hur närsalter och sediment påverkas av stillastående perioder (stagnationsperioder) respektive inflöden, under syrefria respektive syrsatta förhållanden. Återstår “bara” att analysera alla prover och data samt att dra slutsatser. Men en viktig del av projektet är därmed gjord, nämligen att visa att pumpning som sådan utan problem kan skapa inflöden i havsområden… Q.E.F., eller så. Det finns mycket kvar att undersöka innan vi kan konstatera ett quod erat demonstrandum.

För mer information om projektets gång kan man, som vanligt, besök hemsidan. Där kan man också följa fjorden i realtid.

PS. Ja, det var enormt kallt att vara ute och provta Byfjorden denna dag, ÄVEN om vattnet är varmare än normalt. Det blir inte bättre när det är flera minusgrader i luften.

Index för den nordatlantiska oscillationen för vintrarna mellan 1950 och 2010. Blå (röda) staplar visar negativ (positiv) fas, vilket är tätt förbundet med kalla (milda) vintrar. Data finns att ladda ner här.

NAO, eller den Nordatlantiska oscillationen, verkar vara på allas läppar denna morgon. Detta fenomen, som är välkänt inom klimatologin, kanske nu fått en större spridning till allmänheten. Det är en artikel i Sydsvenskan som fått stor spridning i flera medier idag. Negativ NAO, som ger kallt väder under vintern hos oss, är just nu ganska stark. Enligt amerikanska vädertjänsten kan dock styrkan på oscillationen avta något under början av december. Om det är en tillfällig försvagning återstår att se, men det kommer avgöra resten av vinterns framskridande.

De senaste väderprognoserna, från både danska DMI (de bild nedan) och norska Met.no, tyder på kraftigt varmare än normal vinter. Enligt båda dessa instituts kartor, som baseras på samma grunddata, kommer Sverige få en vinter som är 1-3 grader varmare än normalt. Ingen vargavinter isåfall. Men vi skall också komma ihåg att samma institut förra året ansåg att vintern skulle bli någon grad varmare än normalt. Det var också på grund av förra vinterns felprognosticering av den brittiska vädertjänsten, MetOffice, som de slutade med säsongsprognoser – åtminstone tills de har tillit till sina modeller igen.

Vinterprognos från danska DMI för vintern 2011. Grön och gul färg motsvarar en avvikelse på ungefär 0 till 0,5 grader från normalen. Den rödaste färgen motsvarar en avvikelse på cirka 2 till 2,5 grader från normalen. Se aktuell säsongprognos hos DMI (notera att den uppdateras varje månad).

Amerikanska NOAA lyckades betydligt bättre under förra året. De förutsåg att dåvarande vintern skulle bli smällkall. Hittills i år har de varit ganska ambivalenta för Skandinaviens del, men en trend verkar ligga kvar; det kan bli kallt, åtminstone i december. Från årsskiftet divergerar resultaten en hel del. Används vädret som var tidigare under hösten som begynnelsevillkor blir även januari kall medan kylan avtar under februari. Används vädret från de senaste dagarna istället blir även januari lite mildare, förutom i den sydligaste delen av landet.

Amerikanska NOAA använder vädret från tre olika perioder som begynnelsevillkor när de kör sina modeller. På så sätt kan de kvantifiera en form av osäkerhet i sina modeller. Ovan visas tre olika körningar med tre olika begynnelsevillkor (se ovan bilden vilken period som använts) och hur december, januari och februari kan tänkas att bli. Den senaste versionen är den längst till höger. NOAAs prognos skiljer sig något från den som danskarna och norrmännen använder sig av. Notera att normalperioden i ovanstående modell avser 1981-2006 jämfört med 1961-1990 i de europeiska modellerna. Klicka på bilden för en större version.

I Sydsvenskans artikel nämns också en nypublicerad studie i JGR (Journal of Geophysical Research). Jag föll över den tidigare i veckan via studiens pressmeddelande. Den finns också här i sin helhet (för den som inte prenumererar eller vill köpa finns en PDF-version). Vi har ju tidigare sagt att varmare vintrar, vilket har varit kutym på senare tid, är ett tecken på klimatförändringar. Nu kan vi också säga att kalla vintrar är det. Det finns inte många variationer som kan ske på naturliga vägnar längre. Å andra sidan, det är i princip stört omöjligt att utpeka enskilda vintrar (eller andra säsonger) som bevis på det ena eller det andra. Långa observationsserier på många årtionden behövs för att kunna utröna och upptäcka en förskjutning. Så, frågan är, kommer vi få fler och kalla vintrar framöver eller blir de bara varmare så sakteliga. Eller händer ingenting? Kanske kommer medelvärdet ligga still om det nu blir både kallt och varmt på samma gång. Fantastiskt.

Uppmätta syrenivåer i Byfjorden den 5 oktober (blå streckad linje) och den 15 november (röd heldragen linje). Klicka på bilden för en större version.

I det syresättningsprojekt som jag är involverad i har vi nu, efter drygt en månads pumpande, sett de första tydliga indikationerna på vad som kan hända. Under den gångna helgen började nytt, lite tyngre, varmare och syresatt vatten att rinna in strax under tröskeldjup i Byfjorden. Vilken grej!

Från det att pumparna sattes igång tog det inte många timmar innan de första tecknen på effekt syntes i form av lägre salthalter i vattenkolumnen. Nu, drygt en månad senare, börjar syrerikt vatten utanför fjorden att strömma in och syresätta den tidigare helt syrefria bassängen. Mängden svavelväte bör därför minska vid nästa mätning (den 16 november). Inflödet pågår fortfarande och vi vet inte hur mycket som kommer att komma in. Även om det bara är ett intermediärt inflöde (alltså runt och strax under tröskeldjup) är det en stor händelse för projektet. Det har tidigare inte registrerats såpass stora inflöden såhär års i fjorden vilket tyder på att pumpandet alena borde vara orsaken.

Hur länge syret får finnas kvar återstår att se. Syreförbrukningen är hög i fjorden och vid naturliga inflöden dröjer det bara 1-2 månader innan allt syre är förbrukat. Vi kommer dock fortsätta pumpandet så länge det går.

Manet funnen på 1275 meters djup. Bild från MBARI.

Under tio år har nästan 3000 forskare från hela världen ägnat sig åt att leta upp och katalogisera så mycket marint liv de bara kunnat. De deltog alla i ett projekt kallat Census of Marine Life som officiellt avrapporterar sina fynd denna vecka. För första gången kanske vi nu har en katalog över vilket liv som existerar i haven. Inga djup var förskonade från forskarnas letande. Allt från ytvattnet till djupaste havsgrav belystes med de starkaste av lampor. Sökandet resulterade i över 200000 katalogiserade organismer. Trots det tror forskarna i projektet att havet fortfarande gömmer 4-5 gånger så många. Och skall alla mikroba organismer medräknas kanske siffran kommer mångfaldigt högre.

Till CNN säger forskare att man har beskrivit 16764 olika fiskar, men att det fortfarande finns kvar uppåt 5000 att finna. Samtidigt visar kartläggningen att antalet okända organismer varierar mellan geografiska områden. I europeiska vatten räknar man med att 10% av arterna fortfarande är obeskrivna medan samma siffra utanför Australien är 80%. Uppenbarligen har mastodont arbetet bara börjat.

Hur många marina livsformer kan du namnge?

Spana in sajten och lär! Mycket nöje!

En typisk konturplott från Byfjorden. Klicka på bilden för att komma till de senaste mätningarna.

Att Östersjön lider av svår syrebrist har knappast undgått någon. Det är ett stort problem att djupvattnet inte kan syresättas ordentligt, vilket dels skapar enorma områden döda bottnar och frigör fosfor som senare ger extra bränsle till somrarnas algblomningar. När bottensedimenten ligger i syrefattig miljö läcker inlagrad fosfor ut i vattnet. Skulle sedimenten istället vara syresatta verkar det enligt mätningar vara så att en betydlig mindre mängd fosfor kan läcka ut då det istället binds fast.

I ett av de projekt jag är inblandad i som forskare försöker vi hitta en metod att på artificiell väg syresätta Östersjön. Teorin går ut på att tillföra syresatt ytlagervatten till djupvattnet. Anledningen är tvåfaldig, dels tillföra syre till bottenvattnet direkt och dels underlätta för nya naturliga inflöden att ske. Att det senare kan ske genom att pumpa runt vatten i vattenkolumnen beror på att skiktningen blir svagare och tyngre vatten (alltså med högre densitet) utanför systemet lättare kan flöda in längs bottnen utan att lagras in runt saltsprångskiktet, som ofta är tillfället idag.

Så vart skall man pumpa? Vi har valt att förlägga vårt pilotprojekt till Byfjorden utanför Uddevalla. Det är en fjord som är starkt skiktad och som är permanent syrefri och har så varit i tusentals år. Visst, inflöden till fjorden sker cirka vart femte år, men på grund av den svåra syresituation som råder i fjorden har nya inflöden en mycket kortvarig positiv inverkan på syrehalterna. Östersjön är ungefär likadan, även om den är lite bättre syresatt naturligt. Därför är Byfjorden lämplig att experimentera på innan man överväger göra något liknande i Östersjön om nu vår teori skulle vara hållbar i praktiken – det återstår att se de kommande åren. Pumpningen kommer att komma igång senare i vår när isen brytit upp och säsongen för eventuella inflöden på egen hand är över.

Sedan november 2009 har vi haft en rigg med flertalet instrument placerade i Byfjorden. Instrumenten samlar kontinuerligt in data om temperatur, salthalt samt syrekoncentrationer och skickar till oss i Göteborg så att vi kan analysera fjorden nästan i realtid. Vi har nu lagt upp delar av mätningarna i grafer så alla kan studera fjorden, antingen genom enskilda profiler eller som en konturplott för de senaste veckorna. Graferna uppdateras ungefär var tredje timme. Meningen med detta tilltag är att låta alla se hur tillsåndet i Byfjorden är direkt. Vår ambition är att på så sätt öka intresset för havet och havsmiljön samt ge insikt hur det faktiskt ser ut i havet, öka kunskaperna om hur snabbt/långsamt förändringar sker i havet samt på ett konkret sätt låta allmänheten få känna sig delaktiga i forskningen – för det är ju ändå skattepengar som finansierar det mesta av forskningen, i detta fall Naturvårdsverket. Det kommer dessutom bli mer spännande att följa när vi startar vår pumpverksamhet, så det får jag absolut anledning att återkomma då. För att komma till mätningarna klickar du här. Som tips kan jag nämna att gränsen för vad högre organismer tål som lägsta syrehalt ungefär är 90 mikromol per liter, vilket motsvarar en lite ljusblå färg på konturplotten. Jag hoppas ni får mycket nöje av att följa med och övervaka Byfjorden. Ju fler som tittar desto fler spännande saker kan vi se och undersöka vilket i längden kan hjälpa till att öka förståelsen för Östersjön och kanske ge upphov till en lösning som sätter vårt älskade innanhav på rätt köl igen. Så tveka inte att höra av er!

Uppdatering 28/1-10: Gränsen för hypoxiska förhållanden är nu indikerade med en vit linje i grafen.

• Korallrev inte så hotade av klimatförändringar som man skulle kunna tro?
• Försurning av haven (dvs mer löst CO2 i vattnet) kan leda till att vissa djurarter bygger ännu mer skal.

Kul att några försöker diskutera korallrevs tolerans för temperaturändringar, för det är ett område som dessvärre fortfarande är ganska dåligt kännt (korallblekning i all “ära”, men det är betydligt mer än så när det gäller klimatförändringar). Och att ökat inflöde av kol till havet sporrar vissa arter att bygga skal är något som går emot allmän uppfattning om hur djuren skall bete sig i en hög-CO2-värld. Naturen är inte alltid som vi tänkt oss.

Det är tydligt i mätningarna att salthalten minskat sedan 1980-talet, men också att det skett en ökning i färskvattentillförseln. När det gäller det sistnämnda är det miniminivån som höjts samtidigt som maximinivån minskat något. Rent instinktivt skulle jag nog inte vilja säga att det primärt har något med ökad nederbörd att göra. Snarare verkar det som om vattenkraftsutbyggnaden har ett finger med i spelet. Vattenkraften modulerar färskvattentillförseln genom att minska på utrinningen under sen vår och tidig sommar (magasinerar) och släpper ut det under den period då nederbörden är fastlåst i form av snö (producerar el under vintern). Eftersom årsmedelvärdet är cirka detsamma bör alltså salthalten inte påverkas nämnvärt. Men, det är möjligt att avrinningen i medeltal ökat en smula och att det såklart skulle kunna ha en viss effekt. Men för att förstå vart de stora förändringarna skett måste man se hur färskvattentillförseln förändrats på måndasbasis över åren. I figuren nedan har jag plottat upp flodtillförseln till Bottenviken för åren 1950 till 2008 på månadsbasis och grupperat per säsong.

Omedelbart ser man att den största förändringen skett under vintertid, då mer vatten rinner ut, samtidigt som det kommer något mindre vatten under sommaren och hösten. Det är en indikation på vattenkraftsutbyggnaden har haft ett genomslag. Om nederbörden därmed har ökat under sommaren, så har det inte haft genomslag i vattenutledningen till Bottenviken. Däremot kan det tänkas att det extra vattnet på sommaren istället lagras till vintern och släpps ut då, alltså försenat med några månader. Vi kan också se att det är en väldigt stor årlig variation på avrinningen, varför ett singulärt år inte spelar någon större roll för Bottenvikens saltbalans. 

Jag skulle däremot vilja vara lite försiktig med att peka ut förändringar i regionala klimatsystemet som en skurk. Salthalten i Bottenviken kan ju inte bli högre av sig självt, så länge inget tillskott sker. Tillskottet kommer från övriga Östersjön när stora saltpulser kan tränga in genom Öresund och Bälten och därmed ventilera (byta vatten och syresätta) bottenvattnet i centrala Östersjön. Det har varit mycket få stora inflöden sedan mitten av 1970-talet. Egentligen har bara tre inflöden skett av tillräckligt stor volym; 1983, 1993 och 2003. Varför det varit så få inflöden är inte riktigt fastlagt, och det har ännu inte gått att peka på klimatförändringar som en orsak. Oavsett har avsaknaden av stora inflöden gjort att hela Östersjön minskat sin salthalt. I figuren nedan visas en uppskattning av medelsalthalten i Östersjön över 1900-talet.

Samtidigt som Bottenviken har minskat i salthalt har också hela Östersjön gjort detsamma. Förändringar för Östersjön som helhet är inom de naturliga variationerna som vi kan förvänta oss. För Bottenviken däremot kan vi inte säga så mycket eftersom data under stora delar av 1900-talet är begränsat. Saltsituationen i Bottenviken bör dock onekligen hänga ihop ganska tätt med saltuvecklingen för resten av Östersjön. Med allt detta sagt skulle jag nog inte säga att förändringar i sommarnederbörden är orsaken till mindre salt i Bottenviken. Snarare är det en ganska stor kedja i ett komplext system som samverkar för att bestämma salthalten.

Vad gäller framtiden så är det ganska oklart hur salthalten i Bottenviken, men också hela Östersjön, kommer att utvecklas. Om nederbörden ökar finns det risk för att salthalten kommer förändras åt det sötare hållet, men man har ännu inte konstaterat en riktigt tydlig långsiktig ökning i vare sig nederbörd (i vissa områden syns en ökning, i vissa områden en minskning) eller salthalt. Men man får nog räkna med ganska stor variation och att det tar lång tid innan vi upptäcker om förändringen är permanent eller ej.

Intressant? Läs mer om östersjön, bottenviken, salthalt, nederbörd.