Föra några dagar sedan var man bara drygt tio meter från att gå igenom isen för första gången. Genombrottet beräknas ske inom någon eller några få veckor. Alla är spända över vad de kommer att finna.

För ungefär sextiofem miljoner år sedan var det Antarktiska klimatet tropiskt. I takt med naturliga variationer i jordens klimat och kontinentalförflyttningar sjönk temperaturen. De första glaciärerna på Antarktis började bildas för ungefär trettio miljoner år sedan. De växte till kraftigt och täckte hela kontinenten för cirka tio miljoner år sedan. Men någon gång mellan 20-15 miljoner år sedan täckets Vostoksjön av de framväxande glaciärerna. Livet som då fanns i sjön blev tvunget att anpassa sig till nya förhållande, 4000 meter under ett istäcke, eller dö.

En sjö som varit isolerad från resten av jordens ekosystem under flera miljoner år kan innehålla mängder med hemligheter, men också svar på många av våra frågor. Man tror att det kan finnas hittills okända livsformer i Vostoksjön, rester av det som en gång var. Liv i i extrema miljöer är inget ovanligt. Bakterier kan leva i de mest märkliga miljöer; I grottor långt inne i berg; På havets bottnar, tusentals meter ner, där trycket är enormt, varma källor spyr ut flera hundra grader varmt vatten med en surhetsgrad likt vinäger, blomstrar livet. Liv har till och med hittas på tre kilometers djup i borrhålet ovanför Vostoksjön. Att det därför skulle finnas någon form av liv i sjön är inte helt otänkbart.

Om det finns liv i Vostoksjön har det förmodligen utvecklats oberoende av livet på resten av jorden. Vad vi vet idag finns det ingen kontakt mellan själva sjön och omvärlden. Sedan sjön blev isolerad har dessutom flera minde och mellanstora massutdöenden skett. Kanske har något lyckats överleva under isen?

Med bakgrund av detta är det givetvis förbundet med viss risk att besöka sjön. Dels kan någon otäck bakterie eller virus från vattnet hitta upp till ytan och orsaka förödelse. Kanske är det så att inget på jordytan har skydd mot just den bakterien, och vi står chanslösa mot en epidemi. Samtidigt är risken stor att vi, med alla våra bakterier och virus på jordytan, för ner dem i det förmodade känsliga ekosystemet under isen. Den risken är kanske ännu större och allt som utvecklats över miljontals år riskerar att slås ut innan vi ens hunnit undersöka det. Kanske är detta risker som lätt kan fantiseras ihop och överdrivas, men det är bättre att vara överförsiktig än att äventyra liv och hälsa över och under isen.

Att Vostoksjön inte är bottenfryst är inte så konstigt. Värme från marken under och det höga trycket från isen ovanför gör att vattnet kan hålla sig flytande trots att det förmodligen har en medeltemperatur på -3°C. Förmodligen fryser en del av vattnet mot glaciären, men transporteras därifrån när den rör på sig. Nytt vatten tillförs sjön av smältvatten. Vattnet i sjön är därför inte flera miljoner år gammalt, utan har en ålder någonstans mellan tiotusen och hundratusen år.

Scenen är hämtad från hur det kunde ha sett ut en frusen dag vintern 1564. Den så kallade lilla istiden var fullt pågående och hade hela norra hemisfären i sitt kyliga grepp. Lilla istiden var en klimatperiod från 1300-talet fram till slutet av 1800-talet. Den är känd främst på grund av sina kalla vintrar och en del perioder av missväxt, men framförallt också att den stod i stark kontrast mot den varma medeltida värmeperioden som precis avslutats. Trots namnets anspelning på glacialer var den lilla istiden inte homogent kallt. Det fanns stor variation även inom denna period.

Lilla istiden var, precis som den medeltida värmeperioden, något som påverkade temperaturerna i hela norra hemisfären enligt en ny studie från Stockholms universitet. Det var alltså inte några regionala eller lokala klimatperioder, vilket man tidigare trodde. Från att ha varit ganska varmt runt 1000-talet kastades norra halvklotet in i en köldperiod, som varade i nästan 500 år. Det var också under den tiden som Europa kämpade för sin överlevnad i krig, svält och katastrof, år efter år.

Orsaken till lilla istidens uppkomst har diskuteras under lång tid och flera hypoteser har lagts fram. Kanske var det variation i solstrålning, en tillfällig minskning i Golfströmmens styrka, digerdöden som gjorde att mer koldioxid lagrades in i växande skogar eller kanske ökad vulkanisk aktivitet.

I en ny rapport drar man slutsatsen att lilla istiden kom snabbt. På bara 25 år, mellan åren 1275 och 1300, utbröt en serie våldsamma vulkanutbrott, som omslöt jorden in i en period av långvarig kyla. Vulkanutbrott tillför atmosfären mängder med små partiklar, så kallade aerosoler, som kan reflektera (men också absorbera) inkommande solstrålning. De kan därför ha stor påverkan på klimatsystemet, på både kort och lång tidskala.

Alla partiklar i atmosfären skärmade av jordytan från solens värmande strålar. Is i form av glaciärer och havsis, växte till sig. Samtidigt transporterades mindre värme än tidigare norrut i havets strömmar. Mindre värme till polerna innebär mer is. Havsis innehåller knappt någon salt. Isexporten från Arktis ökade, vilket medförde ökad utspädning av vattnet i området där djupvatten normalt bildas. Mindre djupvattensbildning betyder att havsströmmarna försvagades något. Processen blev självförstärkande.

Även om aerosolerna från de första vulkanutbrotten snart hade försvunnit ut ur atmosfären tar det tid för klimatsystemet att komma på fötter igen. Ytterligare ett stort vulkanutbrott i mitten av 1400-talet tippade över systemet till ett nytt läge där kyla blev normalt. Så förblev det tills slutet av 1800-talet då värmen återvände och klimatet intog ett nytt läge. Upptiningen hade börjat. Temperaturer likt dem på vikingatiden återvände.

Vi vet att glaciärer växte till sig under den lilla istiden. Det finns åtskilliga berättelser om hur byggnader och hela byar krossades att växande ismassiv. Vi vet också från flera skriftliga källor att is tillhörde ovanligheterna i Nordatlanten innan och runt 1000-talet. Det var då vikingarna koloniserade Island och Grönland. Omkring 1300-talet försvårades fartygstrafiken i Nordatlanten på grund av fler isberg i området. Det skulle dröja till 1900-talet innan isbergen åter blev ovanliga.

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.

Isen är ofta svag i de områden som är rödmarkerade på bilden. I dessa områden bör man alltså ha extra uppmärksamhet om man befinner sig på isen. Bilden är hämtade från Försvarsmaktens SäkI Ögång vatten 10.

Om någon har missat vilken årstid det är kan jag ge en ledtråd; det är kallt och på vattendragen bildas is. Det är alltså vinter. När is bildas på sjöar och hav beger sig många människor ut på vandrarturer eller skridskor. Vi vet alla att färdsel på is kan vara förenat med livsfara, men vet man vilka faktorer som måste beaktas brukar det gå bra. Framförallt måste man veta vart isen kan vara försvagad. Träder man på försvagad is kan olyckan lätt ske. Ungefär 18 människor drunkar varje år som följd av att de går igenom isen.

Försvagad is hittas normalt där vattnet rör på sig, i farleder eller där temperatureffekter kan uppstå. Bilden till vänster visar typiska områden där extra uppmärksamhet krävs om man vistas på isen.

Rätt utrustning är också viktigt om man beger sig ut på isen. Glöm inte isdubbarna! Och var framför allt aldrig ensam på isen!

Hur mycket vikt isen tål beror på kärnisens tjocklek. Denna istyp bildas av rent vatten och är är klar och lite blåaktig i färgen. Kärnis kan också finnas tillsammans med andra istyper, till exempel snöis, och då bilda stöpis. Beroende på sammansättning av olika istyper, deras tjocklekar och sammansatta styrka kan isens hållfasthet beräknas. Försvaret har varit så vänlig och sammanställt en fin liten tabell i SäkI Ögång vatten 10. Denna tabell har jag, för enkelhetens skull, gjort om till en fin liten figur, som kan skådas nedan. Figuren visar förhållandet mellan minsta istjocklek och tyngd som den kan bära – alltså minimumkrav och under idealiska former. Dessutom visas vilket mellanrum som krävs för att isen skall hålla när flera tunga föremål förflyttas över isen.

Isens tjocklek är avgörande för hur mycket tyngd den kräver (svart linje). Det är också viktigt att tänka på mellanrummet om flera personer, bilar eller vad det nu kan vara, färdas på isen (blå linje). Uppgifterna är hämtad från tabell 10.1 i Säki Ögång vatten 10. Klicka på bilden för en större version.

Tabellen ovan kan med fördel appliceras på marschen över lilla och stora Bält vintern 1658, vilket jag skev om för drygt ett år sedan.

Vill du lära dig mer om is och hur man skall förbereda sig innan en tur ut på den, läs gärna informationen på finska miljöförvaltningens hemsida, eller om is på sjöar och hav hos SMHI.

Kajakpaddling i isiga vatten. Bild från Luleå kommun.

Några norrmän har fått cirka 1 miljon norska kronor för att paddla kajak till Nordpolen. Syftet med paddlingen är att sätta fokus på hur snabbt isarna smälter i Arktis. Resan är inte forskningsinriktad, mer än att de tar några småmätningar, utan enbart för informationssyfte. Norrmännen är dock inte de första som tänker tanken. Redan 1895 lyckades landsmannen Fritjof Nansen, en av Norges första oceanografer, ta sig med kajak till 86 grader Nord innan han gav upp och vände om. Drygt 110 år senare, nämligen i september 2008, försökte den brittiske äventyraren Lewis Pugh paddla kajak till Nordpolen. Även Pughs syfte var ett jippo för att understryka isens smältande. Ironiskt nog lyckades han bara att ta sig till 81 grader Nord innan han var tvungen att avbryta på grund av allt för mycket is.

Norrmännen har tänkt starta paddlingen på 86 grader Nord, samma breddgrad som Nansen var tvungen att avbryta. På så sätt vill de påvisa att isläget ser annorlunda ut nu än vad det gjorde för 115 år sedan. Paddlingen är tänkt att genomföras i slutet av juli. Det väcker dock starka reaktioner eftersom det är snudd på bedrägeri att försöka jämföra dessa två paddlingar. Nansen avbröt sitt försök i början av april. Det betyder att han fick avbryta strax efter att smältsäsongen börjat på allvar. Årets expedition startar istället när avsmältningenssäsongen går mot sitt slut. Att ens försöka jämföra dessa två insatser faller mig tämligen groteskt.

Spektaklet att paddla kajak till Nordpolen möts inte med allt för varma känslor från norska forskare. Det är inte bara stora variationer mellan två helt olika säsonger, utan också stora skillnader från till år. Att jämföra ett år med ett annat blir nästan omöjligt i Arktis på grund av det oerhört dynamiska system som området är. Vindar spelar en enorm roll för hur mycket is som kan bildas eftersom det dels kan försvåra bildandet, men också förflytta runt isen samt packa ihop den på olika ställen. Det har tidigare uppmärksammats att isutbredningen i Arktis faktiskt kanske inte alls är en speciellt bra klimatindikator som vi tidigare trott. Om så är fallet skulle en paddlingsexpedition, som försöker understryka ett problemområde, helt enkelt vara missriktad och ovetenskaplig.

Nyligen kom det också en studie, som understryker just osäkerheterna med isutbredning och dess koppling till åtminstone antropogen klimatförändring som den enda förklaringen i området kring Nordvästpassagen. När man undersökte olika planktonförekomst i sedimenten fann man starka indikationer på att nordvästpassagen genom de senaste årtusenden varit isfritt åtskilliga gånger. Det är en situation vi nu åter börjar komma i då ett fartyg år 2007 lyckades segla därigenom utan isbrytarassistans. Författarna till studien drar slutsatsen att man inte kan avfärda naturliga variationer i klimatet som en del i vad som sker i området. Om så är fallet blir det mycket intressant att följa hur klimatmodellerna anpassas till en sådan syn.

När den första expeditionen genomfördes för cirka en månad sedan, då isen höll på att smälta bort, upptäckte man att isbrytarens motorer virvlade upp massor av döda borstmaskar till ytan. Förvisso är det bara sju meter djupt på stället, men dessa djur sitter normalt relativt hårt fast i bottnen och virvlas sällan upp. Då mängder av borstmaskar plötsligt virvlades upp till ytan insåg man snabbt att något var fel.

Syremätningar visade också att vattenpelaren var starkt skiktad och att en halvmeter av vattnet direkt ovanför sedimenten var syrefattig (hypoxisk). Definitionsmässigt brukar det innebära att syreinnehållet understiger 2 milliliter syrgas per milliliter vatten. Vid den gränsen får högre organismer svårt att klara sig, bortsett från musslor som kan gå i en form av dvala under ett par veckor innan det blir kris. Skulle det nu visa sig att syrebristen spridit sig till stora delar av fjorden kan det medföra problem senare i år för fiske, fåglar och annat som livnär sig på vad havet har att erbjuda.

Syrebrist efter en vinter är inte vad Limfjorden normalt brukar ha, åtminstone inte de senaste åren. Det beror på att is sällan lägger sig så tjock eller så länge i fjorden. Är havsytan fri från is kan vinden utan större besvär blanda hela vattenkolumnen och på så sätt syrsätta fjorden, ty det är ju bara sju meter djupt. Ett lager med is isolerar vattenmassan från atmosfären och syre förbrukas snabbt om mängden organiskt material är stort. Vi har ett lika aktuellt exempel här hemma. Byfjorden utanför Uddevalla, där jag arbetar med ett experiment att syrsätta på artificiell väg, har också ovanligt lite syre kvar efter vintern. Normalt ligger oxyklinen, det vill säga gränsen mellan syresatt och syrefattigt vatten, vid fjordens tröskeldjup på cirka 15 meters djup.

Provtagningar vid den senaste expeditionen i mitten av mars visade dock att syrenivåerna var ovanligt låga redan vid fem meters djup och att oxyklinen låg över tröskeldjupet. Denna förändring skedde relativt snabbt då isen lade sig och förhindrade vertikal omblandning. Man kan ju notera att konvektionen (vatten som sjunker på grund av ökad densitet – i detta fall på grund av avkylning) under januari var stor eftersom isen då försvann under 2-3 veckor då isbrytning började och vinden exporterade all is ut ur fjorden. Konvektionen blandade ner mycket syre till tröskeldjupet och de översta 10 metrarna var mättade. Två månader senare var syret i princip borta.

För Byfjorden har det inte den stora betydelsen om syrebristen blir lite värre eftersom den fjorden är kroniskt anoxisk (avsaknad av syre, definierat som 0 milliliter syrgas per milliliter vatten) i djupvattnet, och har så varit i tusentals år. Men för Limfjorden, som är periodvis hypoxisk, är det en katastrof för ekosystemet. Det är redan känsligt och har svårt att återhämta sig och ytterligare perioder med syrebrist slår ut olika arters bestånd för lång tid. Borstmaskarna är förmodligen inga problem som sådant eftersom deras larver lätt sprider sig, men värre blir det för organismer högre upp i näringskedjan.

Temperaturprofil från Byfjorden kl 1800 den 8 mars 2010. Klicka på bilden för att komma till realtidsmätningarna för senaste profilen.

Isarna börjar bli svaga, skriver Bohusläningen. Ja, isarna på västkusten alltså, speciellt dem utanför Uddevalla. Den senaste tidens töväder, om än med minusgrader på natten, har försvagat isarna ganska mycket. Enligt SMHIs iskarta är istjockleken cirka 20-35 cm utanför Uddevalla. Trots det stämmer jag starkt in i varningen. I mitt nuvarande postdokprojekt har vi sedan november en mätstation som var tjugonde minut mäter vattenkolumnen i Byfjorden utanför Uddevalla. När det var som kallast gjorde konvektionen i vattnet att temperaturen snart sjönk till nollgradigt, eller strax därunder (saltvatten har ju en lägre fryspunkt) ner till knappt 10 meters djup. De två senaste veckorna har dock temperaturen börjat öka igen eftersom varmare vatten från 15-20 meters djup tagit sig närmre ytan. Istället för någon minusgrad på tre meters djup är det nu frågan om 2-3 plusgrader, och det fortsätter öka. Det äter upp isen underifrån ganska snabbt. Det värsta skräckexemplet är nog Gullmarn utanför Lysekil vars tjocka islager kan spricka upp och försvinna på några få timmar om det gamla varma sommarvattnet kommer upp till ytan.

Är du intresserad av att veta mer om vårt projekt i Byfjorden, eller vill se våra mätningar i realtid är du välkommen att besöka projektsidan. Snart börjar vi pumpa också.

Varma (röda streck) och kalla (blåa streck) klimatperioder samt modellerad maximal isutbredning i Östersjön sedan år 1500.

Klimatet varierar fram och tillbaka mellan kalla och varma perioder, men vad är egentligen det läge som är mest stabilt? För att ge lite ljus på den frågan kan man titta på två studier från havsklimatgruppen, där jag var medlem som doktorand. I den ena studien undersöktes långa tidsserier och temperaturrekonstruktioner för vinterklimatet i Östersjöregionen, och i den andra studien modellerades maximala isutbredningen i Östersjön. Resultaten pekade tydligt på att vi på bara 500 år haft många och snabba skiften i vinterklimatet. Hela 15 gånger har vi växlat mellan kalla och varma perioder. Vissa perioder är långa, andra är korta. Det som dock är viktigt att lyfta fram är karaktären på de olika perioderna. En kall period har stor årlig variation medan en varm period har mycket liten årsvariation. Det betyder att kalla perioder är betydligt mindre stabila, och svåra att förutsäga, än varma perioder. Att det är så märks inte minst i maximala isutbredningen, som är en mycket god indikator på den integrerade vintertemperaturen i Östersjöregionen. Kalla perioder har många vintrar med svåra eller extremt svåra islägen samtidigt som även milda vintrar inträffar med regelbundenhet. Varma perioder å sin sida har ungefär lika mycket isutbredning varje vinter, medan enstaka svåra (eller mycket milda) isvintrar kan inträffa då och då.

Tre extraordinära värmeperioder har inträffat de senaste 500 åren; 1720-1730-talen, 1930-talet och nutid (från 1990). Alla dessa tre är jämlika i temperatur under vinterhalvåret samt lika milda isvintrar. Uppvärmningshastigheten per årtionde är också ungefär densamma under dessa perioder. Under denna tid var klimatet väldigt stabilt och isläget någorlunda lätt. Som du kanske märkt själv har isvintrarna på senare år varit ganska milda, varför årets isvinter kommit som en stor chock – trots att den är relativt normal statistiskt sett. Som motsats har vi 1800-talet, som var det kallaste århundradet sedan år 1500. Temperaturmätningar började i större skala ungefär då den kalla perioden tog slut och övergick i nuvarande värmeperiod, varför uppvärmningen från slutet av 1800-talet fram till det varma 1930-talet ter sig ganska våldsam trots att den är ganska normal. Under 1800-talet var isläget ovanligt svårt och svåra isvintrar inträffade med en regelbundenhet på vart 3-5 år. Gemensamt för perioderna är dock att de kommit till ett avslut väldigt abrupt. Det har inte varit någon långsam avkylning eller uppvärmning. Istället har en klimatperiod avlöst en annan nästan från ett år till ett annat. Klimatet hoppar alltså snabbt och kraftigt mellan ett varmt och ett kallt läge, vilket kan bjuda på en del överraskningar. Om det enda är att föredra framför det andra, sett ur klimatperspektiv, är subjektivt.

[u]tvecklingen stämmer överens med de klimatmodeller, som klimatforskarna har utarbetat och som säger att de arktiska områdena kommer att bli betydligt varmare.

Det är som att jämföra äpplen och päron. Går man till ursprungspressmeddelandet får man istället en annan vinkel:

Straneo adds that the study highlights how little is known about ocean-glacier interactions, which is a connection not currently included in climate models.

Alltså, de mekanismer som rör havet och glaciärer är inte med i klimatmodeller och de är mycket lite kända. Utöver det är data mycket knapphändig. Det är därför fullständigt fel att klimatmodellerna har rätt eftersom varmare vatten smälter lite is. Vad blir nästa steg; att hävda att vi har global uppvärmning bara för att lufttemperaturen blir varmare när vinter blir till vår och sommar; att man blir söt av socker? Med en sådan logik kan man bekräfta vad som helst.