Studerar Arktis klimat i flera skalor

Temperaturhöjningen går snabbare i Arktis än på något annat håll i världen. Kommer sommarisen försvinna, även om vi lyckas minska koldioxidutsläppen? Med mer detaljkunskap om de processer som påverkar klimatet i Arktis vill forskare på Stockholms universitet bidra till större säkerhet i globala klimatmodeller.

Projektanslag 2016

Arctic Climate Across Scales

Huvudsökande:
Professor Michael Tjernström

Medsökande:
Annica Ekman
Gunilla Svensson
Hans-Christian Hansson
Ilona Riipinen
Johan Nilsson
Radovan Krejci
Rodrigo Caballero

Lärosäte:
Stockholms universitet

Beviljat anslag:
29,9 miljoner kronor under fem år

Michael Tjernström, professor i meteorologi, har varit på forskningsexpeditioner i Arktis ett flertal gånger. Sommaren 2018 bär det av till det väldiga ishavet runt Nordpolen igen. Denna gång har isbrytaren och forskningsfartyget Oden med sig helt ny utrustning för att kunna samla in meteorologiska data.

– Vi kommer att åka med Oden rakt in i isen norr om Svalbard, hitta ett isflak och så lägger vi till där och låter fartyget driva med det i fem veckor.

Tack vare ett projektanslag från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse kan Michael Tjernström och hans kollegor på Stockholms universitet börja göra verklighet av sin vision om ett permanent observatorium på Oden. Instrumenten som installeras på fartyget kommer ge dem tillgång till observationsdata även från framtida expeditioner där de själva inte deltar.

– I de flesta klimatzoner görs det mycket observationer av meteorologiska processer, till exempel från permanenta observatorier, men i Arktis finns nästan ingenting. Det beror ju på att det ser ut som det gör, det finns ingenstans att sätta permanenta instrument, isen driver hela tiden och går sönder. Förr eller senare hamnar utrustningen i vattnet. Noggranna mätningar av processerna måste helt enkelt ske från fartyg, från isbrytare.

Temperaturen ökar snabbare i Arktis

Utgångspunkten för projektet är det internationella klimatavtalet som tecknades 2015 i Paris samt klimatkänsligheten i Arktis. Enligt överenskommelsen ska världens länder jobba för att hålla den globala temperaturökningen under 2 grader, helst begränsa den till 1,5 grader.

– Klimatet förändras i dagsläget som allra snabbast i Arktis. Temperaturhöjningen där är någonstans mellan 2 och 4 gånger högre än globalt, lite beroende på vilken tidsperiod man tittar på. Det innebär att om man blickar framåt i tiden och använder sig av det ruskigaste scenariot som arbetats fram av IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), som hamnar på drygt 4 graders temperaturhöjning globalt i slutet av seklet, så blir det 8-12 graders höjning i Arktis. Självklart får det enorma konsekvenser för allt i Arktis.

Det finns en växande förståelse för att det som händer i Arktis inte stannar i Arktis, säger Michael Tjernström. Att förändringarna som sker där påverkar klimatet globalt.

– Trots att det sker mycket positivt så fortsätter utsläppen av koldioxid att öka, och för varje dag som går bidrar vi till en högre uppvärmning. Därmed inte sagt att det är försent att göra något åt det, men klimatet kommer inte återgå till att bli som förr, även om vi lyckas med stora begränsningar av utsläppen.

Den övergripande frågan man vill besvara i projektet är vad som händer med sommarisen i Arktis om vi lyckas begränsa temperaturökningen globalt till 2 grader. Osäkerheten i dagens modeller är nyckeln i projektet, förklarar Michael Tjernström.

– Arktis som system är präglat av den perenna isen. Visserligen smälter is varje år, men det finns fortfarande is kvar i slutet av sommaren, så kallad flerårsis. Så hela ekosystemet med unika växter och djur, och folks sätt att leva i det traditionella jaktsamhället där man jagar säl och val från isen, allt det är beroende av det hela tiden finns is kvar i havet. Enligt de beräkningar vi kan göra nu kommer sommarisarna vara helt borta någon gång efter 2050, men det finns en stor osäkerhet i exakt när.

Kedja av processer

När det kommer in mycket varm luft med mycket fukt under våren sätter smältningen av snön ovanpå isen igång mycket tidigare, berättar Michael Tjernström. Det gör ytan mörkare och när sedan solen börjar bli effektiv på våren och sommaren reflekteras mindre solstrålning bort och isen smälter ännu snabbare.

Åtta klimatforskare samarbetar i projektet med sina forskargrupper. Deras förhoppning är att mer detaljkunskap om tre sammankopplade processer i Arktis system ska ge större säkerhet i klimatmodeller. Det handlar om hur Arktis påverkas av förändringar i atmosfärens storskaliga väder, hur moln bildas i området samt hur energiutbytet mellan hav, is och atmosfär sker.

– Vi vill förstå hela kedjan från det storskaliga vädret till att isen smälter.

Den meteorologiska information som samlas in på Oden kommer bland annat från radar och lidar, där man skickar ut signaler som mäter det som atmosfären studsar tillbaka. Men det finns en hel del mätningar som sker med konventionell teknik också, till exempel sonderingar med väderballonger. Första året efter en expedition handlar arbetet om att korrigera och konvertera all data till något som går att förstå och analysera.

– Vi vill försöka skapa en förfinad datorkopia av verkligheten i Arktis. Tanken är också att alla data skall delas internationellt med andra forskargrupper runt om i världen, bland annat är projektet en del av det pågående projektet Year of Polar Prediction (YOPP).

Text Susanne Rosén
Bild Magnus Bergström

Fakta Arktis:

Arktis är området som ligger runt Nordpolen. Kalla vintrar och kyliga somrar är typiskt för det arktiska klimatet. I Arktis bor ungefär fyra miljoner människor. Många av dem tillhör något av de fyrtiotal ursprungsfolk som finns i området. Miljön i Arktis är unik. Många av växterna och djuren finns endast där och är beroende av isen och kylan för att överleva.

Under de senaste årtiondena, och särskilt under 1990-talet, har definitionen av Arktis vidgats och givits en mer politisk innebörd, delvis oberoende av klimat och växtlighet. Enligt denna definition omfattar Arktis det Norra ishavet, hela Island, Grönland och Alaska, samt de norra delarna av Kanada, Norge, Sverige, Finland och Ryssland.

Källa: Polarforskningssekretariatet och Wikipedia