Atlanterhavsvannet banker på, men slipper ikke inn i Isfjorden

Observasjoner fra UNIS-tokt i september viser at «døren er lukket» for massiv inntrengning av Atlanterhavsvann siden vannmassene i Isfjorden og kyststrømmen er blitt mye ferskere enn på sokkelen utenfor. En reduksjon i atlantisk dyreplankton i Isfjorden bekrefter dette ytterligere. Utgangspunktet for sjøisdekke i Isfjordsystemet er dermed gode.

I løpet av de siste 20 årene, har vi vent oss til en trend med økende luft- og havtemperaturer på og rundt Svalbard, spesielt om vinteren. Dette har resultert i et redusert sjøisdekke rundt Svalbard og i fjordene på vestsiden av Spitsbergen. I de årene det har forekommet sjøis i Isfjorden og dens sidefjorder, som Tempelfjorden og Billefjorden, har isen ofte vært tynnere enn vanlig og meget utrygg. Dette skyldes at varmt Atlanterhavsvann har fortrengt det «lokale» kalde og ferske arktiske vannet, og at temperaturer langt over frysepunktet for sjøvann (ca. -1.8C) har påvirket vannet i overflaten slik at fjordene i enkelte år har hatt åpent vann gjennom hele vinteren. Hovedårsaken til dette er at lavtrykkene som har sin faste bane over Norskehavet, oftere har gått gjennom Framstredet enn gjennom Barentshavet på sin vei nordover. Dette fører til at sørlige varme vinder mot Svalbard presser polisen nordover, og at de varme strømmene (Vest-Spitsbergenstrømmen eller siste etappe av Golfstrømmen) langs vestkysten av Spitsbergen blir presset opp på sokkelen og inn mot fjordene. Mens lavtrykkspassasjer kun varer i dager eller uker, kan effekten av dem i havet bli værende over flere år. Det har derfor vært vanskelig å snu trenden med økende mengde varmt og salt Atlanterhavsvann i fjordene langs vestsiden av Svalbard, helt til 2019.

For i vinter (vinteren 2019/20) gikk de fleste lavtrykksystemene direkte inn i Barentshavet, som var vanlig i «gamledager». Dette førte til vinder fra nord og kalde luftmasser over Svalbard gjennom hele vinteren. I tillegg viste målinger fra UNIS-tokt gjennom høsten 2019 at selv om Isfjorden var dominert av varmt og salt Atlanterhavsvann fra 80 meters dybde og ned til bunnen, så var overflatelaget betydeligere ferskere enn de siste 15 årene. Dette er gode nyheter, fordi fjorden da får en lettere vannmasse enn det varme og salte Atlanterhavsvannet på sokkelen. Isfjorden kan dermed «stenge døren» for inntrenging av det varme vannet i overflatelaget gjennom vinteren. Ferskere overflatevann og en kald værtype gjennom hele vinteren og våren, ga rask avkjøling til frysepunktet, og sjøis ble dannet. Dette drev en vertikal blandingsprosess som førte hele Isfjorden mot en ferskere og kaldere og mer arktisk tilstand.

Men hvor stammer alt dette ferskvannet fra? Dette er noe det marine teamet på UNIS sammen med samarbeidspartnere jobber med å finne ut. Kandidatene er 1) ferskvann fra smelting av sjøis lokalt i Isfjorden som resultat av at varmere vann ble blandet opp og 2) ferskvann ført inn med kyststrømmen, som har sitt utspring i Barentshavet. Gjennom UNIS sine vinterfeltkampanjer i Isfjorden så vi at overflatevannet holdt seg ferskt gjennom hele vinteren (rapportert i Svalbardposten 18.06.20, 14.03.20, 19.01.20, 30.11.19, og 24.03.19). I tillegg er det ingen tvil om at sommeren 2020 har ført til unormalt mye ferskvann fra land til fjordene rund Svalbard. Med rekordvarme sommermåneder har breene på Svalbard mistet enorme mengder masse, som har smeltet og rent ut i fjordene. Kollegaer fra Norsk Polarinstitutt kan rapportere om opp til 3 meter reduksjon i bretykkelse på noen av breene rundt Kongsfjorden (NRK nyheter, 28.09.20).

Resultatet av alle disse fryse- og smelteprosessene ble målt på UNIS-tokt med FF Helmer Hanssen nå i september. Dette toktet er en viktig del av den marine klimaovervåkingen ved UNIS, og gjennomføres årlig med studenter. I år ble det på grunn av korona en forkortet versjon uten studenter med det ene målet å opprettholde UNIS sine lange tidsserier i Isfjorden. Saltholdighetssnittet (figur 1) og temperatursnittet (figur 2) langs hele Isfjorden, fra sokkelen utenfor (i nærheten av Isfjord Radio) helt inn til Adolfbukta i Billefjorden (foran Nordenskiöldbreen), viser klart at hele Isfjorden er blitt mye ferskere og kaldere. Fjorden er nå lettere en Atlanterhavsvannet på sokkelen og «døren er lukket» for store mengder varmt vann som vil inn. Der vi tidligere, og senest i fjor, så varmt Atlanterhavsvann trenge seg inn helt opp til 80 meters dyp, er det nå bare så vidt det er mulig for dette vannet å presse seg inn dypere enn 150 meter. Det positive med at noe Atlanterhavsvann kommer inn i Isfjorden er at det blir godt fiske. Under toktet med FF Helmer Hanssen kunne en med sonar tydelig observere torsk i samme dyp som Atlanterhavsvannet strømmet inn. Grunnere enn 150 meter er fjorden blitt merkbart ferskere (lavere saltholdighetsverdier enn tidligere i figur 1) og det er dette som hindrer det varme vannet i å trenge inn. Dypere enn 150 meter er vannet blitt kaldere (figur 2) på grunn av mindre inntrenging av Atlanterhavsvann og blanding med kaldt vintervann. Helt på bunnen (mellom stasjonene 36 og 32 i figur 1 og 2) ser en rester av tungt vintervann fra sjøisdannelse forrige vinter. Den relative høye temperaturen i overflatelaget (grunnere enn 100 meter) er et resultat av soloppvarmingen i sommer, og mange fritidsbåteiere på Svalbard har rapportert om uvanlige høye temperaturer i overflaten denne sommeren, spesielt på nordsiden av Svalbard.

Biodiversiteten i Isfjorden kan si noe om hvilken tilstand fjorden befinner seg i, og på UNIS-toktet med FF Helmer Hanssen ble mengden hoppekreps målt, spesielt ishavsåta og raudåta (figur 3) som er tallrike i fjordene på Svalbard. Hvis ishavsåta dominerer av disse to, gjenspeiler det et kaldere fjordklima. Dominerer raudåta, så gjenspeiles det motsatte. Innerst i Billefjorden hvor fjordvannet under 50 meters dybde er kaldere enn -1C hele året, fant vi opp mot 90% ishavsåte. Utenfor Isfjorden hvor varmt Atlanterhavsvann er tilstede i hele vannsøylen, finner vi opp mot 90% raudåte. I midtre deler av Isfjorden finner vi ofte mer lik andel av de to artene, men i år dominerer ishavsåta!

Det er liten tvil om at tilstanden i Isfjorden i dag er gunstig for den kommende vinter og muligheter for sjøis i fjordsystemet. «Døren er lukket» og så lenge høst- og vinterlavtrykkene går inn Barentshavet, vil fjorden kunne kjøles ned til frysepunktet uten mye påvirkning fra det varme vannet på sokkelen utenfor. For enorme varmemengder eksisterer på sokkelen langs vestkysten av Spitsbergen, og det er ingen tvil om at oppvarmingen av havene rundt Svalbard fortsetter og at innstrømningen av varmt vann til Arktis er opprettholdt. Vindsituasjonen (sørlig vind langs kysten) og værtypen vi har hatt i september sørger for at varmt og salt vann fra Vest-Spitsbergenstrømmen presses mot fjordene. Samtidig faller det mer nedbør over fjordene og smeltingen av breer fortsetter, så kontrasten mellom en «lett» fersk fjord og en «tung» salt sokkel forsterkes. Får vi en vinter lik forrige vinter er vi dermed på god vei mot en arktisk tilstand i Isfjorden med muligheter for et godt sjøisdekke. Men en stabil situasjon er det ikke, det er mer som en lokal krampetrekning i et Arktis under oppvarming.

Lange marine tidsserier opprettholdt av UNIS er nødvendige for å gi oss viktig kunnskap om endringene vi ser i Isfjorden og hvilke prosesser som styrer disse endringene. Studentene ved UNIS er viktige bidragsytere til tolkningen av den helårlige datainnsamlingen innen oseanografi, biologi, kjemi og marin geologi, og de får et førstehånds og direkte innblikk i endringene som pågår i Arktis gjennom utdanningsprogrammet ved UNIS. UNIS med samarbeidspartnere har nettopp publisert alle oseanografiske data som er samlet inn rundt Svalbard siden UNIS sin begynnelse og enda lenger tilbake, og er fritt tilgjengelig i Norsk Polarinstitutt sin database. Resultater på Isfjorden fra dette datasettet kan man lese om i vitenskapsartikkelen i «Progress in Oceanography» (artikkel i Svalbardposten kommer senere). Dataene er også tilgjengelig gjennom SIOS sine web-baserte portaler; https://sios-svalbard.org/.

UNIS vil følge med på situasjonen i Isfjorden gjennom høsten og vinteren, og rapportere om våre funn gjennom Svalbardposten og andre kanaler. I begynnelsen av oktober vil vi sette ut en undervannsrigg i nærheten av Bjørndalen som vil måle havtemperatur, saltinnhold, strømhastighet, tidevann, bølgehøyde og viktige biologiske og kjemiske parametere. Data fra riggen vil bli direkte overført til UNIS via en overflatebøye (med en bølgesensor og meteorologiske sensorer) og vil være tilgjengelige for alle. Denne «online-riggen», som er finansiert gjennom Forskningsrådets infrastrukturprogram i prosjektet SIOS-InfraNOR, vil kunne fortelle oss om vannet i Isfjorden er på vei mot frysepunktet, om varmt vann trenger seg inn og dermed ødelegger for isforholdene om vinteren, tidspunktet for alge våroppblomstringa og om torsken er på vei om sommeren.

Av: Frank Nilsen, Ragnheid Skogseth, Janne Søreide, Kjersti Kalhagen, Sine-Sara Astad og Anna Vader, Universitetssenteret på Svalbard (UNIS).