Ferskvatnsbúskapur í Norður-íshafi

Í fyrirsögninni er hugtakið Norður-íshaf notað í þeirri þrengri merkingu sem algengust er á síðari árum, þ.e. það hafsvæði sem liggur norðan Framsunds milli Norður-Grænlands og Svalbarða og sömuleiðis norðan Beringssunds.

Þegar sjór frýs vex selta efstu laga sjávar vegna saltskiljunar. Brimsaltur pækill rennur hægt og bítandi niður úr ísnum vegna þess að dropar hans hafa mun lægra bræðslumark heldur en ferskur ís. Ísinn verður þannig smám saman seltuminni heldur en hafið sem hann fraus á.  

Bræðsla íss og snævar dregur hins vegar úr seltu efstu laga sjávar. Ferskvatn er léttara heldur en sjór. Ísmyndun og ísbráðnun geta hvort um sig leitt til breytinga á lóðréttu jafnvægi (floti og stöðugleika) sjávar og þar með eftir atvikum aukið djúpsjávarmyndun eða dregið úr henni.

Ísmyndun dregur úr stöðugleika, en ísbráðnun eykur hann.

Ferskvatnsbúskapur Norður-íshafsins er flókinn og ekki auðvelt að gera hann upp á fullnægjandi hátt. Úrkomumælingar eru erfiðar á svæðinu og sama má segja um rennslismælingar í þeim fljótum sem í það falla, þau eru stór og ísi hulin stóran hluta ársins. Hér má einnig vara sig á hugtakanotkun því þegar talað er um ferskvatnsbirgðir er það vatn sem felst í blöndu ferskvatns og selturíkari sjávar einnig talið með. Ekki er óvenjulegt (sjá greinina sem vitnað er í hér í lokin) að miðað sé við að skilgreina sjó með seltustigið 34,8 seltueiningar (p.s.u) sem grundvöll frávika. Sjór sem er seltuminni en þetta er þá talinn innihalda birgðir ferskvatns. Sumir munu þó miða við saltara vatn en þetta og teljast ferskvatnsbirgðirnar því meiri sem mismuninum nemur.   

Ferskvatn (skilgreint á þennan hátt) í Norður-íshafi er þrenns konar: (i) Úrkoma sem fellur á hafið og vatnasvið þess þynnir saltan sjó niður fyrir 34,8 seltueiningar. (ii) Sjór með minni seltu en 34,8 og berst inn um Beringsstund og úr nyrsta hluta norska strandstraumsins. (iii) Ís (eða bráðinn ís) sem orðinn er til við saltskiljum þegar hafís myndast. Saltskiljunin hafur lúmsk áhrif á heildarbúskapinn því í fljótu bragði virðist ferlið aðeins búa til ferskvatn inni á svæðinu sem síðan blandast aftur sjónum sem fyrir er. En í raun stelur hafísinn sem myndast ferskvatni úr kerfinu með því að gera það auðflytjanlegra suður á bóginn. Með þessu móti verður birgðajafnvægið ekki það sama og ef skiljunarinnar nyti ekki við. Þess má líka geta að nokkuð af saltari sjó berst inn um Framsund við botn þess og hefur áhrif á búskapinn.

Nú er talið að ferskvatnsbirgðir Norður-íshafsins (skilgreindar á þennan sérstaka hátt) séu um 84 þúsund rúmkílómetrar. Þar af eru um 10 þúsund rúmkílómetrar af hafís (sjá enn greinina sem vitnað er í). Til langs tíma er hægt að tala um jafnvægisástand. Íshafið getur ekki orðið alveg ferskt, né heldur hefur yfirborð þess allt náð viðmiðunarseltunni.

Heildarársvelta þeirra liða sem taldir voru hér að ofan er ekki fjarri tíunda hluta birgðanna. Meðaldvalartími ferskvatnsins í Norður-íshafi er því um 10 ár, en einnig má benda á að birgðirnar samsvara um 30 ára útflutningi íss um Framsundið. Höfum í huga að hér er um grófar tölur að ræða. Mælingar hafa staðið það stutt og óvissa þeirra það mikil að áreiðanlegt mat á jafnvæginu og einstökum búskaparþáttum er ekki fyrir hendi. Vitað er að náttúrulegar sveiflur geta verið nokkuð stóar, t.d. í flæði íss og ferskvatns um Framsundið.

Breytingar á ferskvatnsveltu í norðurhöfum geta haft afgerandi áhrif á hafís, myndun hans sem og lóðréttan stöðugleika sjávar (flothringrásina). Þessi áhrif eru gagnverkandi og mjög erfið til framreiknings. Engan veginn er ljóst hvaða áhrif breytt árstíðasveifla hafíshulunnar á norðurslóðum hefði á hringrás lofts, sjávar og ferskvatns.   ´

Ég mæli með yfirlitsgreininni, en hún er eftir marga helstu sérfræðinga á þessu sviði:

Serreze M. C., A. P. Barrett, A. G. Slater, R. A. Woodgate, K. Aagaard, R. B. Lammers, M. Steele, R. Moritz, M. Meredith and C. M. Lee 2006. The large-scale freshwater cycle of the Arctic. Journal of. Geophysical Research. 111(C11010), doi:10.1029/2005JC003424.