Forekomsten af arktisk havis er hastigt faldende og tæt på at nå under den nedre, naturlige grænse, der sidst blev set for 8.000 år siden.

Det blev tydeligt, da forskere ved hjælp af en ny kemisk metode anvendt på iskerner fra Indlandsisen kunne kortlægge udbredelse og fald af havis i Arktis i løbet af de forløbne 125.000 år. 

»I løbet af de sidste 40 år har vi set en hastig forandring i havisen, og vi nærmer os derfor grænsen med hastige skridt,« forklarer Paul Vallelonga, der er lektor ved Center for Is og Klima, et grundforskningscenter ved Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet, og som er en af forskerne bag studiet. 

Resultaterne redefinerer således den naturlige grænse for havismængden i Arktis i løbet af de seneste 10.000 år, fortæller han. Ifølge forskernes resultater er havisen nu kommet 90 procent af vejen mod at overskride barrieren. Og det er endda før de rekordlave registreringer for 2015 og 2016 bliver medregnet.

 Metoden med at anvende iskerner er afgørende for den nye viden, fortæller forskeren:

»Det er første gang, vi har været i stand til at rekonstruere fortidens arktiske havisudbredelse fra en grønlandsk iskerne.« 

De nye resultater er publiceret i tidsskriftet Scientific Reports.

LÆS OGSÅ: Bekymrede forskere: Udbredelsen af havis i Arktis er rekordlav for årstiden

De længste registreringer af den arktiske havis

»Det er bestemt meget interessante og nye resultater,« siger Svend Visby Funder, emeritus ved Statens Naturhistoriske Museum.  

Han var ikke involveret i det nye studie, men har selv publiceret en lang række artikler om den arktiske havis og den grønlandske iskappes historie.

Tyk flerårsis blev efterfulgt af den tynde såkaldte førsteårsis, som blev dannet om vinteren, og som smeltede helt væk hver sommer på samme måde som isen, der bliver vist her. (Foto: Andrea Spolaor)

»Forskerne har nu informationer om havisen fra længere tilbage i tiden end før var muligt,« forklarer Svend Visby Funder.

Faktisk er er netop et af Svend Visby Funders studier, som det nye iskernestudie har overtaget rekorden i tilbageblik i havisudbredelse fra.

I 2011 publicerede han en 10.000 år lang registrering af havisen, der indtil nu har været rekordholderen af den længste registrering af arktisk havis.

LÆS OGSÅ: Hvor længe går der, før Arktis er isfri?

De nye resultater går længere tilbage i tiden

Den tidligere nedre grænse for arktisk havis, der indtraf for 8.000 siden, blev opdaget af Svend Visby Funder og hans kolleger. De viste, at Grønland degang var to til tre grader varmere end i dag, hvilket resulterede i, at den arktiske havisudbredelse var usædvanlig lav.

Han forklarer, at de nye resultater går endnu længere.

»Dét, der virkelig er nyt, er, at de går endnu længere tilbage i tiden, og at de kan skelne mellem de forskellige slags is. Det er en meget vigtig forskel,« fortæller Svend Visby Funder.

Samme udvikling som for 8.000 år siden

Der findes nemlig to forskellige typer havis, fortæller Svend Visby Funder: 

1. Førsteårsis, der bliver dannet om efteråret, og som typisk er mindre end to meter tyk
    
2. Flerårsisen, som er ældre og tykkere. Flerårsisen er cirka 10 til 15 år gammel og kan blive op til 10 meter tyk

Den samme udvikling som for 8.000 år siden finder sted idag som følge af den globale opvarmning. Vi nærmer os med hastige skridt havisens naturlige variabilitetsgrænse. Her kan du se den tynde havis ved Grønlands kyst i 2015. (Foto: NASA/Jeff Schmaltz, MODIS Land Rapid Response Team, NASA GSFC)

Flerårsisen er mere modstandsdygtig og i stand til at modstå sommerens afsmeltning. Den tynde førsteårsis er derimod meget mere sårbar - den er tynd og ujævn, og overfladen er gennemhullet af saltvandskanaler. 

Førsteårsisen smelter ofte helt væk om sommeren.

De nye resultater, der går 125.000 år tilbage, bekræfter, at det netop er forekomsten af denne tykke flerårsis, der nåede en rekordlav udbredelse for 8.000 år siden. Her blev den erstattet af den tynde førsteårsis. 

Og det er nøjagtig den samme udvikling, som finder sted i dag.

»Det er flerårsisen, der holder sammen på Arktis, og det er flerårsisen, der er hastigt svindende. I takt med at klimaforandringernes effekt tager fat, kommer vi til at se mindre af den gamle, tykke havis og mere af den tynde, nye førsteårsis,«forklarer Paul Vallelonga.

LÆS OGSÅ: Klimaet truer moskusokserne i Arktis

Nye teknik kan måle havisudbredelsen langt tilbage i tiden

Paul Vallelonga og hans kollegaer udviklede en ny metode baseret på kemien registreret i iskerner fra det nordvestlige Grønland.

De målte mængden af stoffet brom i de iskerner, der blev boret op af iskappen.

Brom findes både i havet og i havisen, men når der om vinteren dannes ny havis øges koncentrationen af saltene i isen i forhold til i havet, og dermed øges mængden af brom i den nye havis i Canadas arktiske region, som omfatter det et højarktiske canadiske øhav, Baffin Bay og Hudson Bay.

»Om foråret og sommeren, når solens stråler skinner på overfladen af havisen, sker der nogle kemiske reaktioner, hvor luftens ozon reagerer med bromen i isen, og der frigives større og større mængder brom fra havisen. Det kaldes en brom-eksplosion,« forklarer Paul Vallelonga.

Grafen viser forskellen på havisen mellem henholdsvis sommer og vinter sammenholdt med indholdet af brom i iskernen. For 8.000 år siden var der størst forskel på førsteårsisen, sammenlignet med den sidste istids kolde og stabile forhold. (Illustration: Paul Vallelonga)

»Brom-skyerne kaldes Arktisk tør-dis (‘Arctic Haze’) og er skyld i mange helbredsproblemer blandt den arktiske regions indbyggere,« fortæller Paul Vallelonga.

Hvis den brom-rige luft fandt vej til Grønland, ville man kunne se spor af den i isen. Og det var lige netop, hvad forskerne fandt.

LÆS OGSÅ: Arktis’ største helt: Her er fluernes herre

Computermodeller bekræfter havis-kemien

Forskerne havde stadig brug for at bekræfte, at brom-indholdet i iskappen var en indikator for den tynde førsteårsis i Canadas arktiske region.

»Vi ville se, om det passede. Hvor lang tid tager det for saltene (brom) at nå iskernen? Kan berigningsprocessen, der finder sted over havisen forklare de forhold og de koncentrationer, som vi observerer i iskernerne?« forklarer Paul Vallelonga.

Forskerne fandt, at brom kun blev beriget i luften over den nye, friske is. Og at denne berigning varede i 72 timer fra det tidspunkt, hvor brom-eksplosionen først begyndte at blive dannet.

Det var mere end nok tid til at transportere det 1.000 km fra canadiske arktiske region til iskernen i Vestgrønland.

LÆS OGSÅ: Nu kan alle deltage i den arktiske forskning

Brug for mere data

Marit-Solveig Seidenkrantz, som er professor ved Institut for Bioscience - Arctic Research Centre, Aarhus Universitet, studerer også den arktiske havis, som hun kalder et »hot emne«. 

»Det, forskerne gør her, er at afprøve en forholdsvis ny ‘stedfortræder’. Teknikken er før blevet brugt i Antarktis og Svalbard, men ikke i Grønland. Det er skønt, at vi nu har en ny stedfortræder, som vi kan bruge til at rekonstruere havisen i dette område,« forklarer Marit-Solveig Seidenkrantz.

Hun fortæller, at der er brug for yderligere forskning, før vi kan bekræfte, at isen over hele den arktiske region var tyndere for 8.000 år siden, eller at havisudbredelsen faldt lige så hurtigt, som den gør på nuværende tidspunkt.

NEEM-iskernen fra det nordlige Grønland bliver analyseret. Iskernen er 2,5 kilometer lang og indeholder klimaregistreringer fra helt tilbage til den forrige varme mellemistid, Eem-tiden for 130.000 til 115.000 år siden, frem til i dag. (Foto: Paul Vallelonga)

»Hvert prøveemne repræsenterer 20 års is-aflejring, og det er fantastisk, men ikke helt nok til at registrere hurtige forandringer, som dem vi ser på nuværende tidspunkt,« forklarer Marit-Solveig Seidenkrantz.

»Det er et rigtig godt stykke arbejde i søgningen på et pålideligt kemisk sporingsstof,« skriver professor Christophe Kinnard, fra Université de Québec à Trois-Rivières, Canada, i en email til ScienceNordic.

Professor Christophe Kinnard har tidligere publiceret en rekonstruktion af den arktiske havis’ udbredelse i løbet af de seneste 1.500 år.

LÆS OGSÅ: Forskerne kan følge hvalrossen med ny teknik

Én enkelt iskerne-registrering er ikke nok

Christophe Kinnard er forbeholden over for at blive alt for begejstret over én enkelt iskerne-registrering.

Vi kan kun formode at de atmosfæriske cirkulationsmønstre der transporterede brom fra Canadas arktiske region til Grønland lignede dem, vi ser idag, forklarer han.

Men det er ikke noget, vi kan vide med sikkerhed.

»Det er nok det eneste tvivlsspørgsmål, som jeg har med hensyn til deres resultater,« skriver han.

»Og det er faktisk et problem, der berører alle rekonstruktioner, baseret på én enkelt iskerne - ikke blot deres.«

Forskerne vil arbejde videre

Paul Vallelonga er fuldt bevidst om disse problemer. Han fortæller, at studiet kun er det første stadie.

»Artiklen danner udgangs- og referencepunkt for yderligere forskning,« udtaler Paul Vallelonga. Han slutter:

»Vi kan nu bruge brom til at afsløre, hvad der skete med havisen i de forskellige områder i den arktiske region og til at se nærmere på hastige og bratte forandringer, der er analoge med den situation, vi oplever i dag.«

See how scientists from the Niels Bohr Institute set about drilling the 2.5 kilometre long ice core used in the new study. (Video: Niels Bohr Institute)

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos ScienceNordic. Oversat af Stephanie Lammers-Clark