Denne artikkelen er produsert og finansiert av NTNU - les mer.

Visste du at det langt ute i Norskehavet ligger en konstant storm?

Dette er ikke en vanlig storm med vind, regn og høye bølger, men en enorm stormvirvel i selve havet.

Forskerne vil forstå bedre hvordan landskapet på havbunnen, altså bunntopografien, påvirker hvordan havet oppfører seg.
Publisert

– Om du skulle seile inn i denne stormen, vil du merke det. Du kommer ikke til å synke, men du vil merke at strømmen blir ganske mye sterkere, sier Joseph LaCasce, professor i meteorologi og oseanografi ved Universitetet i Oslo.

Den kraftige strømvirvelen han snakker om, kalles Lofoten-virvelen, eller «The Lofoten Vortex». 

Den ligger langt ute i Lofotbassenget, en fordypning i det nordlige Norskehavet.

En halv meter i sekunder er høy fart i havet

Og når han kaller det en storm, er det fordi den oppfører seg akkurat som en storm gjør oppe i luften. 

Vannet i de øverste 1000-1500 meterne beveger seg rundt og rundt, i en diameter på rundt 50 kilometer, med en fart på opptil en halv meter i sekundet.

I havet er en halv meter i sekundet høy fart. Det er mye energi i omløp.

– Virvelen mates kontinuerlig av andre virvler som dannes over kontinentalskråningen og deretter beveger seg ut i bassenget. Disse transporterer også varmt vann ut i bassenget, med det resultat at vannet der er mye varmere enn det ellers ville vært, sier LaCasce.

Professor Joseph Henry LaCasce kaller virvelen i havet en storm, nettopp fordi den oppfører seg akkurat som en storm gjør oppe i luften.

Landskapet på bunnen påvirker også andre strømsystemer

Lofotbassenget er 3000 meter dypt, omkranset av kontinentalskråningen mot nord og øst, og av platåer og rygger mot sør og vest. Dette landskapet bidrar til å holde stormen – eller strømvirvelen – på plass, midt ute i bassenget.

Nå jobber forskerne ved UiOs Institutt for geofag for å forstå bedre hvordan landskapet på havbunnen, altså bunntopografien, påvirker hvordan havet oppfører seg.

Ikke bare hvordan det bidrar til at virvler som Lofoten-virvelen dannes og opprettholdes, men også hvordan bunntopografien påvirker store strømsystemer andre steder på kloden. Som for eksempel Golfstrømmen.

– Mange av de teoretiske modellene vi bruker for å forstå dynamikken i havet, tar ikke hensyn til bunntopografien. Mange av disse modellene har rett og slett flat bunn. Og det modellene forutser avviker ofte fra det vi observerer i havet, sier LaCasce.

Værmelding for havstrømmer

Nye metoder, som satellittmålinger av høyden på vannoverflaten, har gitt forskerne ny innsikt i hvordan havstrømmene faktisk oppfører seg.

Nå kan forskerne se strukturer i havstrømmene likt det vi ser på satellittbilder av høytrykk og lavtrykk i atmosfæren. Som når en kraftig storm nærmer seg, og værmeldingen viser bilder av store, virvelformede skyformasjoner på veg over Atlanteren.

Havstrømmene er turbulente. Ustabilitet i havstrømmen gjør at det skapes store og små «stormer» i de øverste vannlagene.

– Golfstrømmen er ustabil og danner slike virvler. Vi begynner nå å forstå hvordan bunntopografien påvirker denne ustabiliteten og dermed, for eksempel, den horisontale og vertikale strukturen til de påfølgende «stormene», sier LaCasce.

Satellittbilde av overflatetemperatur i Golfstrømmen.

Strømmene i nord skiller seg ut

Forskerne i Oslo jobber med å forbedre forståelsen av hvordan bunntopografi påvirker havstrømmene og virvler verden rundt. Samtidig har de blikket spesielt rettet mot nord. Mot Norskehavet og Nordishavet, der havstrømmene oppfører seg annerledes enn lenger sør i Atlanteren.

– Golfstrømmen er sterkest utenfor østkysten av USA og blir svakere når den kommer østover mot Europa. Dette mønsteret ser vi ikke oppe i nord, sier professor Pål E. Isachsen.

– For de store havstrømmene ved lavere breddegrader ser vi gjerne at strømmene er sterkest på vestsiden av havet. Golfstrømmen for eksempel, er sterkest utenfor østkysten av USA og blir svakere når den kommer østover mot Europa. Dette mønsteret ser vi ikke oppe i nord, sier Pål E. Isachsen.

Han er professor i oseanografi, og forsker på strømmer og virvler i Nordishavet, eller Polhavet som det også kalles. 

Polhavet er det havet som ligger rundt Nordpolen, og dermed under pol-isen. Det grenser til både Norge, Grønland, Russland, USA og Canada.

Polhavet, eller Nordishavet, er delvis et grunt sokkelhav med områder grunnere enn 200 meter. Men havet har også et basseng med store områder dypere enn 3000 meter, avdelt av høye undervannsrygger.

– Teorier vi har utviklet her ved UiO tidlig på 2000-tallet sier at det først og fremst er vind som styrer havstrømmene rundt bassengene nord, sier Isachsen.

Et lavtrykk kommer inn over havet, det begynner å blåse, og så begynner havstrømmen å akselerere i samme retning.

– Men strømmen blir kraftig styrt til å følge kontinentalskråninger og undervannsrygger. Slik øker strømhastigheten inntil det er balanse mellom vinddraget på overflaten og friksjonen mot bunnen.

Bunnforhold og strøm i Polhavet. Mørkere blåtoner indikerer større dybder. Strømmen er beregnet med en høyoppløselig, numerisk havmodell.

Strømmer mot klokka

Anna Lina Petruseviciute Sjur er doktorgradsstudent ved Institutt for geofag. Hennes forskning viser nå at det ikke bare er vind som driver strømmene rundt bassengene i Polhavet.

Små variasjoner i havbunnen kan få konsekvenser for de store havstrømmene, ifølge forsker Anna Lina Petruseviciute Sjur.

Strømmene har nemlig en tendens til alltid å gå litt mer mot klokka enn det vinddrivet tilsier. Det ekstra drivet kommer av samme type virvler som de som driver inn i Lofotbassenget.

– Faktisk kan vi si at om vi slår vinden over bassengene helt av, vil virvlene føre til at strømmene i de dype havbassengene i Arktis begynner å gå mot klokka, sier Sjur.

Havstrømmene må altså følge bunntopografien, som kontinentalskråninger og undervannsrygger. 

Slike strømmer er, som Golfstrømmen, ofte ustabile. Det blir uvær i vannmassene. Det skapes virvler.

Virvlene er ekstremt viktige

– Virvlene er på sin side ikke like styrt av bunntopografien som havstrømmene, og kan derfor krysse over kontinentalskråninger og undervannsrygger. Denne evnen gjør dem ekstremt viktige, sier Sjur.

Når disse virvlene passerer over kupert terreng, for eksempel undersjøiske gjel eller canyoner som skjærer inn i kontinentalskråningen, kan det oppstå en interaksjon som driver strømmen mot klokka.

– Slike mekanismer kan være med på å forklare hvordan små variasjoner i bunntopografien får konsekvenser for de store havstrømmene, sier Sjur.

En revolusjon innen oseanografi

Tilbake i Lofotbassenget, der «The Lofoten Vortex» har kvernet ufortrødent siden forskerne oppdaget den for førti år siden. Den er holdt ved like av en tilførsel av stadig nye virvler.

– Dette er virvler som skapes langs norskekysten, krysser kontinentalskråningen og beveger seg ut i bassenget, sier Isachsen.

På slutten av 1990-tallet startet det globale havobservasjonssystemet Argo opp. I dag består det av rundt 4000 målebøyer som beveger seg over hele kloden. Sammen med målinger fra helt ny satellitt-teknologi gir disse nå viktig kunnskap om hva som skjer blant annet i Norskehavet og Lofotbassenget.

– Vi snakker om en revolusjon når det gjelder oseanografi. Nå bruker vi data fra disse kildene til å forstå bedre hva som skjer i de nordlige havområdene, sier LaCasce.

Kunnskapen vil være et viktig bidrag til forståelsen av klimaendringer.

– Grunnen til at havområder som for eksempel Lofotbassenget er så viktig, er at prosessene her inngår i en global sammenheng. Vi har en sirkulasjon i Atlanterhavet som sørger for en nedkjøling av vannet når det kommer nordover og inn i Arktis.

Strømhastigheter i overflaten i de nordiske hav, beregnet fra overflatebøyer. De røde pilene som danner en spiral i midten av Lofotbassenget, viser Lofotvirvelen.

Driver sirkulasjonen

Avkjølingen av vannet i nord, blant annet i Lofotbassenget, skaper tyngre vann som så synker og returnerer sørover.

– Varmt vann nordover, lang overflaten, og kaldt vann sørover, i dypet, bidrar til den totale varmetransporten fra sør til nord, sier Isachsen.

Denne nedkjølingen er viktig for den globale sirkulasjonen

– Avkjølingen i nord varmer igjen opp atmosfæren, noe som bidrar til det mildere klimaet i Skandinavia, legger LaCasce til.

– Vi ser det faktisk på satellittbildene. Overflaten av Lofotbassenget er varmere enn omgivelsene. Og det er virvlene, havets «vær» som bringer varmen inn bassenget.

Forskerne tror dette «hav-været» har større betydning på våre breddegrader enn andre steder i verden. 

Virvlene som skapes langs kontinentalsokkelen og kystlinjen bringer både varme og næringsstoffer ut i de dype havbassengene.

– Og som vi nylig har oppdaget, virvlene kan også være med på å drive sirkulasjonen i bassengene. Mot klokka. Disse virvlene er derfor superviktige i Arktis, sier Isachsen.

Referanse:

T. M. Shaun Johnston mfl.: Eddy- and Wind-Driven Circulation in the Enclosed Basins of the Norwegian Sea Evaluated Using a Model and Absolute Geostrophic Flow From Argo. AGU Advancing earth and space scienses, 2025. (Sammendrag) Doi.org/10.1029/2024JC021990

Powered by Labrador CMS