Set fra rummet er jorden blå. Det skyldes Jordens oceaner. De dækker omkring 70 % af jordens overflade, og har derfor en stor betydning for klimaudviklingen. Der er flere mekanismer i oceanerne, der spiller en vigtig rolle. Oceanerne bidrager med en betydelig usikkerhed i klimamodellerne, dels fordi mange af havets mekanismer ikke er så godt beskrevet som atmosfærens mekanismer, og dels fordi ikke alle mekanismer er fuldstændigt forstået og beskrevet.

De fleste forskere er enige om at vandstanden stiger. FN’s klimapanel (IPCC) har forudsagt, at vandet vil stige mellem 18 og 59 cm som følge af temperaturstigningen i atmosfæren. Det er dog stor uenighed om, hvor stor eller lille denne stigning vil blive. Der er mange parametre med i beregningen af den globale vandstandsstigning. Alene den parameter at vandet ikke stiger lige meget alle steder, gør det problematisk at beregne et gennemsnit. Vandet reagerer heller ikke ens alle steder. Det er målt, at kun 60-70 % af alle de steder, der er målt temperaturstigninger, er der også målt vandstandsstigninger.

Hvor meget vandet stiger er afhængigt af flere parametre:

• Hvor varmt bliver det? Havet udvider sig i varmen, og derfor stiger vandstanden.
• Hvor meget og hvor hurtigt smelter gletsjerne rundt omkring i verden.
• Hvor meget is der smelter på Grønland og på Antarktis

Oceanerne påvirker og påvirkes af klimaforandringerne på meget andet end vandstanden:

• Forsuring af oceanerne
• Golfstrømmen og Grønlandspunpen
• Oceanet som CO₂-lager

Oceaner udvider sig i varmen

Havene har optaget omkring 80-90 % af den globale temperaturstigning, som klimaforandringerne har medført. Det betyder, at havtemperaturen er steget helt nede i 3 km dybde. Temperaturen i oceanerne er i gennemsnit steget med ca. 1 °C, mens luften kun er steget med 0,74 °C i løbet af de sidste 10 år.

 

Når vand bliver varmere, udvider det sig. Vandet i oceanerne udvider sig i takt med, at atmosfæren bliver varmere. Det fører til en stigning i havniveauet. Det er den primære grund til, at havniveauet stiger. Den sekundære grund er afsmeltning af indlandsis fra Grønland og fra diverse bjerggletsjere, der smelter, hvorved vandet løber ud i havet.

Havniveaustigningen vil ikke stoppe i dette århundrede ifølge IPCC, da varmebalancen mellem hav og atmosfære er langsom til at stabilisere sig. Det vil formentlig tage mange hundrede år, før havniveauet bliver stabilt igen. Det afhænger meget af, hvordan de store iskapper på Grønland og Antarktis reagerer på temperaturstigningen i atmosfæren, hvilket stadig er usikkert.

Havniveaustigninger har voldsomme konsekvenser for lande over hele kloden, fordi mange byer ligger i kystområder. Et højere havniveau betyder, at mange af de diger, havne, broer, veje og andre konstruktioner, der er bygget nær kysterne, pludselig udsættes for mere vand, end de er beregnet til at kunne klare. Det betyder, at de enten går i stykker, som dæmningen i New Orleans, eller skal renoveres eller bygges om for at kunne holde til trykket.

Et højere havniveau betyder også flere oversvømmelser, for eksempel i forbindelse med efterårsstorme. Der skal ikke så meget til, før diger og havnemoler oversvømmes.

Det varme overfladevand i oceanerne påvirker styrken af cykloner og orkaner.

Golfstrømmen og Grønlandspumpen

Golfstrømmen er en del af et globalt havstrømningssystem – det termohaline cirkulationssystem.

Golfstrømmen er en hvirvel, der styres dels af den dominerende vestenvind lige nord for ækvator og dels af forskelle i vandets temperatur og saltindhold (salinitet). Overfladevandet drives mod nord, væk fra den Mexicanske Golf og ud i Atlanterhavet. Her løber det østpå, rundt i en cirkel, og tilbage til den Mexicanske Golf. Den transporterer ca. 55 millioner km3 vand i sekundet, hvilket er langt hurtigere, end noget skib kan sejle.

Den del af Golfstrømmen, der bøjer af og bevæger sig længere mod nord, kaldes den Nordatlantiske strøm. Den Nordatlantiske strøm fører varmt overfladevand fra ækvator op til området mellem Grønland og Norge. Det varme vand afgiver varme til både atmosfæren, og påvirker derved både hav- og luft-temperaturen i hele Nordeuropa. Det betyder, at vores klima er meget mildere end andre lande på samme breddegrad, nemlig mellem 5-10 °C varmere.

Golfstrømmen er med til at styre klodens klima, især i spørgsmål omkring istid/mellemistid. Strømmens indvirkning på udbredelsen af havis og lufttemperaturer i store områder er afgørende for stabile forhold i vores nuværende mellemistid.

I en istids periode vil effekten af en ikke-fungerende Golfstrøm være afgørende for, at istiden kan fortsætte. Hvis strømmen sætter i gang midt i istiden, på grund af en ophobning af varme i de dybe vandlag, vil is-tunger fra indlandsisen smelte nedefra og hele iskappen blive ustabil. Det medfører et kollaps i iskappen og en efterfølgende lang varm periode.

Uorden i pumpen

Den Grønlandske pumpe er meget følsom over for ændringer i saltindhold og temperatur i vandet.

Når temperaturen i atmosfæren stiger, smelter større mængder af indlandsisen på Grønland, gletsjere i de omkringliggende lande (Island, Norge og Canada m.fl.) og havis. Det betyder, at der flyder mere fersk vand ud i oceanet omkring Grønland. Saltindholdet i overfladevandet bliver derved sænket. Vandet under isen bliver derfor ikke så tungt som tidligere, og der synker derfor ikke lige så meget vand ned på bunden. Det medfører, at pumpen går i stå.

Når vandets temperatur stiger som følge af atmosfærens temperatur, vil det også betyde, at der dannes mindre havis i området. Det betyder, at saltindholdet ikke stiger i samme grad som ved dannelse af havis, hvor saltet bliver tilbage i vandet.

Ferskvand er lettere end saltvand og vil derfor lægge sig i overfladen og derved bremse tilførslen af varmt overfladevand til den nordlige del af strømmen (det nordlige Atlanterhav). Derved aftager effekten af pumpen, da varmeforskellen og densitetsforskellen bliver mindre.

Forskere har målt, at tilstrømningen af varmt vand er sænket med 6 %, og at afstrømningen af koldt bundvand er sænket med 20 % over en periode på 50 år. Hvis Golfstrømmen stopper, vil temperaturen i hele Nordeuropa falde. Mange forskere mener, at Golfstrømmen er i fare for at gå i stå, men IPCC’s beregninger forudser, at der er mindre end 10 % chance for, at Golfstrømmen stopper i løbet af det 21. århundrede, men den vil svækkes med 25 %.

Der findes dog en lignende pumpe ved Canada, i Labradorhavet, som formentlig vil kunne kompensere for Grønlandspumpens svækkelse. Ingen ved, hvordan ændringer i vindsystemerne som følge af klimaforandringerne vil påvirke Golfstrømmen.

Optag af CO₂ i havvand

– Forsuring af havet

Havvand optager omkring 1/3 af den CO₂, der tilføres atmosfæren. Absorption af CO₂ i oceaner medfører en stigende surhedsgrad. Optag af CO₂ fører til dannelse af carbonsyre, og dermed ændres pH-værdien. Målinger viser, at den optagede CO₂ primært befinder sig i de øverste 400 meter af havvandet, hvilket betyder, at mætningshorisonten (se forklaring i faktaboks længere ned) for kalk er rykket op i vandsøjlen.

pH-værdien i havvand ligger i dag på omkring 8,0-8,25. Forsuring af oceanerne vil betyde et fald i pH-værdien på omkring 0,2 pH i havområder på mere end 200 meters dybde. Overfladevandet i oceanerne vil være langt mere udsat for forsuring end de dybere lag. Det er overfladevandet, der udveksler CO₂ med atmosfæren, hvis der er ubalance i ligevægten. Det blev i 2006 forudsagt, at hvis udledningen af CO₂ fortsatte som nu (2006), vil oceanernes overfladevands pH-værdi ligge på 7,7 inden 2100.

– Oceaner som CO₂ lager

Oceanets opløselighedspumpe
Det kolde dybhavsvand, som dannes i forbindelse med den termohaline cirkulation (Grønlandspumpen), indeholder også en stor mængde CO₂. Overfaldevandet er undermættet af CO₂, men optager i de nordlige egne store mængder CO₂.

Oceanets organiske pumpe
Alger optager CO₂ i deres skaller. Derved drænes overfladevandet for CO₂. Når dyrene dør, daler de langsomt ned på bunden af havet, hvor CO₂‘en er bundet, indtil bakterier omsætter den til uorganisk CO₂. Dybhavsvandet bliver derved overmættet med CO₂. Når det kommer op til overfladen, bringes overmætningen med, og CO₂‘en frigives til atmosfæren.

Et system i balance?
Det menneskeskabte CO₂ bliver optaget i overfaldevandet og indgår i opløselighedspumpen. Dette system bruger omkring 1000 år, før det recirkulerer, hvilket vil sige, at det vil tage mange hundrede år endnu, før den CO₂ kommer op til overfladen og afgives til atmosfæren. Opløselighedspumpen fungerer lige nu som en slags CO₂ dræn, og dybhavsvandet som en form for CO₂-lager. Balancen vil indfinde sig en gang i de 21. århundrede, hvorefter oceanerne ikke længere vil dræne CO₂ fra atmosfæren.

Kan oceanernes økosystem klare forsuringen?

I oceanernes økosystem er der en klar grænse for, hvor meget CO₂, havet kan optage, før det får uoprettelige konsekvenser for de biologiske elementer i oceanerne. Det går primært ud over dyr med kalkskaller (bl.a. koraller, snegle, muslinger, hummere, krebs, søstjerner, søpindsvin og alger), hvilket også dækker visse former for mikroorganismer (zooplankton og planteplankton).

Forsuringen af oceaner vil i yderste konsekvens føre til opløsning af kalk, hvilket betyder, at dyr med kalkskaller eller -skelet ikke kan dannes, og så uddør dyret. Udryddelse af disse organismer vil få alvorlige konsekvenser for det resterende dyreliv i oceanerne. Det vil også påvirke det biologiske liv på landjorden. Altså hele jordens økosystem vil blive uopretteligt ændret, hvis oceanerne bliver for sure.

Forsuringen starter ved polerne, men vil langsomt spredes mod ækvator. Denne konsekvens blev allerede i 1950’erne fremskrevet af professor Roger Revelle. Han var den første til at igangsætte målinger af CO₂ i atmosfæren på Hawaii.

Høje CO₂ koncentrationer tidligere i historien

I tidligere tider har CO₂ værdien i atmosfæren været langt højere, end det vi ser i dag. Stigningen er dog kommet gradvis, hvorfor oceanerne har kunnet følge med. Oceaner kan optage en stor mængde CO₂, hvis opblandingen mellem overfladevand og dybhavsvand kan følge med.

Stigningen af CO₂ i atmosfæren stiger meget hurtigt nu, og opblandingen kan ikke følge trit. Det betyder, at overfladevandet forsures og dermed leveområderne for de fleste kalkskallede dyr, og igen, levegrundlaget for en stor mængde dyr, inklusiv mennesket.

Læs mere om klimaforandringer

Naturlige klimaforandringer
– Fortidens klima
– Indlandsisen
– Vulkaner
– Solen
– Oceanerne (denne side)
– Skyer
– Is og sne
– Jordens bane omkring Solen

Menneskeskabte klimaforandringer
– Fældning af træer
– Partikler i atmosfæren (aoerosoler)
– Gasser i atmosfæren

Denne artikel stammer oprindeligt fra Climate Minds, som er udviklet af Experimentarium i samarbejde med Dansk Energi og Energyminds.