Havets rolle i klimaet

Nylig er det samlet inn målinger av temperaturen i havet fra den «norske» delen av Antarktis, sør for Afrika. Målingene er tatt med et instrument som senkes ned fra de norske og utenlandske forskningsfartøyene til flere tusen meters dyp og registrerer temperaturen underveis. Instrumentet er blant de viktigste redskapene klimaforskerne ved Bjerknes Senteret i Bergen bruker for å forstå havets rolle i klimaet på jorden, og måler temperaturen med en nøyaktighet på 0,006 grader celsius. Målingene fra ekspedisjonene mellom 1977 og 2001 er tatt langs Greenwich-meridianen mellom 60 og 70 grader sør. De viser at havet her er blitt varmet opp i gjennomsnitt 0,1 grader celsius, og at den ekstra varmen finnes ned til over 1000 meters dyp.



Oppvarmingen høres liten ut, så liten at det ikke er noe å bry seg med. I hvert fall for oss som bor i Norge. Men jeg skal forklare hvorfor du bør bry deg like mye om oppvarming i dypvannet i Antarktis, som at det er blitt varmere utenfor stuevinduet ditt. De siste 100 årene har oppvarmingen ved overflaten vært på omtrent 0,6 grader celsius. Mange mennesker er bekymret for en slik global oppvarming.

Oppvarmingen i Antarktis er en slags rekord, det er ikke kjent at det har vært så stor oppvarming i havet før. I gjennomsnitt er havet blitt varmet opp 0,06 grader etter 1950, og det finnes svært få målinger fra havet før dette. Målingene fra Antarktis dekker et området som er 1000 kilometer langt, eller like langt som fra Bergen til Tromsø. Dersom det er tilført like mye varmeenergi 1000 kilometer på hver side av målingene, tilsvarer oppvarmingen her de siste 25 årene hele den globale oppvarmingen av lufta til nå. Hvordan går det an?



Hovedforklaringen er at det er så mye mer vann på jorda enn det er luft. Over hver eneste kvadratmeter er det 10 kilometer med luft oppover, og denne lufta veier omtrent 10 tonn. Men under havoverflaten er det omtrent ett tonn sjøvann, for hver eneste dybdemeter. Dersom vi fordeler alt vannet på jorda jevnt utover blir havet 2700 meter dypt, altså er det et gjennomsnitt på 2700 tonn på hver kvadratmeter.

La oss tenke oss en global oppvarming av lufta ved å ta varmen fra dette gjennomsnittlige 2700 meter dype havet. I teorien kunne da lufta på jordkloden bli varmet opp 0,6 grader uten noe ekstra energitilførsel. En nedkjøling av 2700 tonn vann på bare 0,00056 grader tilsvarer faktisk en oppvarming av 10 tonn luft på 0,6 grader.



Her i Bergen har nå mine kolleger ved Bjerknes Senteret laget en klimamodell. Den foretar mange kompliserte utregninger for å beregne temperaturen i lufta og i havet, både i dag, og i fremtida. Hovedkonklusjonen fra dette arbeidet er at det er vanskelig å forklare den globale oppvarmingen på noen annen måte enn at menneskelige utslipp av CO2 isolerer jorda mer effektivt enn før. Sola varmer opp jorda, og drivhuseffekten holder på varmen. Mer CO2 i lufta er på en måte som å etterisolere ei hytte, det blir varmere selv om du ikke fyrer mer enn før. Denne ekstra isolasjonen av jorda tilsvarer en ekstra energi tilførsel på 2,3 watt per kvadratmeter (W/m²) i klimamodellen.

Dersom 2,3 W/m² ekstra over 100 år hadde blitt blandet ut jevnt i lufta, hadde det faktisk blitt hele 722 grader varmere. Ganske urealistisk, heldigvis. Men hva om den ekstra varmen hadde blitt jevnt fordelt i havet, hvor mye varmere hadde havet blitt da? Det blir bare 0,7 grader. Begynner du nå å ane hvorfor Norges «fremragende senter for klimaforskning» havnet i Bergen hvor havmålingene ble startet for over 100 år siden?



Utregningene over er selvfølgelig banale forenklinger av det kompliserte klimasystemet på jorda, men de illustrerer forskjellen på lufta og havet når det gjelder å holde på varmen. Lufta vil ikke kunne bli så varm fordi lufta og skyene også vil stråle ut mer varme til verdensrommet når de blir varmet opp. Det er mange prosesser som virker inn på hvor mye lufta blir varmet opp for hver ekstra watt som blir tilført. Det vanskeligste har med skyer å gjøre. En forenklet løsning av problemet gir at lufta varmes opp omtrent 0,5 grader for hver ekstra watt.



Hva så med resten av de ekstra 2,3 wattene klimamodellen har beregnet? Den gjennomsnittlige oppvarmingen i havet på 0,6 grader er beregnet til 0,3 W/m², da har vi målt en oppvarming på omtrent 1,3 W/m² totalt. Kan det hende at klimamodellen overdriver den globale oppvarmingen litt, eller kan noe ekstra varme ha blandet seg ned i havet uten at vi har merket det? De nye målingene fra Antarktis kan tyde på det siste. Hvordan varmen blir blandet fra overflaten og ned i dypvannet er komplisert, men etter hvert er klimamodellen blitt så god at vi kan begynne å sammenlikne oppvarmingen i havet, med oppvarmingen i modellhavet, og se om de er like store.



Det er én ting til vi må huske på, og det er at den ekstra energitilførselen på 2,3 W/m² ikke har stått på i hundre år ennå. Den ekstra varmen er blitt skrudd på litt gradvis. Men prosessene i atmosfæren er raske. Nye utslipp av CO2 blander seg for eksempel jevnt utover i atmosfæren i løpet av ett år, og oppvarmingen av lufta og økt utstråling innstiller seg like raskt. Det er havet som er tregheten til klimasystemet. Det tar tid å flytte den ekstra varmen fra havoverflaten ned til 1000 meters dyp, fordi vannet også må flytte seg. Det skjer bare på noen helt spesielle plasser i verdenshavene; langt nord i de Nordiske hav og Arktis, og i Antarktis. I Antarktis finnes også verdens kraftigste havstrøm rundt hele kontinentet, og den sørger for en god blanding mellom verdenshavene. I klimamodellen merker vi ikke den fulle virkningen av den ekstra varmeenergien i overflaten, hvor vi bor, før om 50 år eller så. Dette skjer når havet ikke flytter varmen nedover lenger, og derfor ikke kjøler ned havoverflaten.



Den enorme oppvarmingen i Antarktis kan godt være en del av en naturlig svingning i klimasystemet, men det er en veldig viktig del av det totale varmebudsjettet på jorda. Om det blir like stor oppvarming mange andre steder, eller om oppvarmingen kommer til å fortsette på samme måte i de neste 25 årene, vet vi ikke. Det er heller ikke sannsynlig at det er økt drivhuseffekt som har hele skylda for akkurat denne oppvarmingen.

Jeg tror vi er veldig heldige her i Norge. For bergensere flest vil nok tapet av snøen og alle vinteraktivitetene bli den mest dramatiske klimaendringen de neste femti årene. I tillegg kommer det nok mer nedbør om vinteren, og det blir i form av regn, og ikke snø, dessverre. Er det noen som har tenkt over hoppbakkene oppe på Fløyen som aldri er i bruk lenger? Fordi det blir kaldere når vi beveger oss opp på fjellet, kan vi på en måte sammenlikne den globale oppvarmingen i lufta med å ta Fløibanen. En oppvarming på 0,6 grader er som å ta Fløibanen fra Fløyen ned til Skansemyren. Akkurat her på Vestlandet har det vært omtrent 2,0 grader varmere i januar etter 1990 enn det det var før. Temperaturmessig er det som å flytte hoppbakken ved Skomakerdiket til Zachariasbryggen. Er det noe rart ingen bergensere hopper på ski lenger?



Hvor mye snø det blir i januar 2055 vil på merkelig vis henge sammen med temperaturen på 1000 meters dyp i Antarktis. Den ekstra varmen som tilføres i dag kan smelte snøen her i Norge, eller den kan varme opp dypvannet i Antarktis.