Något händer djupt under det iskallt vattnet vid Grönland
Långt nere under de tysta fjordarna längs Grönlands kust rullar gigantiska vågor genom vattenmassorna – höga som skyskrapor. Ingen satellit kan upptäcka dem, men de bidrar till att avgöra hur vår havsnivå kommer att se ut i framtiden.
Dessa enorma vågor uppstår i kölvattnet efter isberg som kollapsar och drar med sig varmt vatten mot glaciärerna. Med hjälp av fiberoptiska kablar har forskare nu för första gången kartlagt detta dolda fenomen med anmärkningsvärd precision.
Glaciärer som påskyndar sin egen undergång
När de flesta tänker på smältande glaciärer ser de framför sig sol, milda temperaturer och droppande is. Men en stor del av smältningen sker på ett ställe som ingen människa kan se: hundratals meter under vattenytan i Grönlands smala fjordar.
Här slutar det som kallas tidvattenglaciärer – glaciärer vars ismassa rinner direkt ut i havet. Med jämna mellanrum bryts ett enormt isblock av och faller med en duns ner i vattnet. Vi känner igen synen från videor, men vad som därefter händer under ytan har länge varit ett blint område för forskningen.
Varje fallande isberg uppför sig som en undervattenbomb: chocken sätter jättestora, osynliga vågor i rörelse som rasar vidare i timmar.
Forskare från bland annat universitetet i Zürich visar nu att dessa inre vågor spelar en överraskande stor roll i den accelererade smältningen av Grönlands glaciärer. Glaciärerna angrips alltså inte bara av varmare luft och havsvatten – utan också av den dynamik de själva sätter igång.
När ett isberg välter börjar den verkliga skadan
Vid varje kalvningsögonblick – när en bit av glaciären bryter av – frigörs en enorm mängd energi. Isblocket slår ner i vattnet, vrider sig runt, spricker och driver till slut bort. Vid ytan uppstår vågor som snabbt dämpas mot fjordens klippväggar.
Under ytan rullar det emellertid ett annat och långt mer ihållande vågsystem: så kallade inre vågor. De rör sig längs gränsskikten mellan kallt, lätt smältvatten och det djupare, saltare och varmare havsvattnet.
De nya mätningarna visar att dessa inre vågor:
- kan växa sig lika höga som en skyskrapa – från tiotals till hundratals meter,
- rör sig över många kilometers avstånd genom fjorden,
- förblir aktiva i timmar efter bara ett enda avbrutet isblock,
- lyfter tungt, relativt varmt vatten upp från djupet och skickar det mot isfronten.
Resultatet blir att vatten som är precis varmt nog för att gnaga sig in i isen konstant sköljer längs undersidan av glaciären. Varje fall av ett isberg gör därmed glaciären lite mer sårbar inför nästa.
Smältvågor som äter upp till en meter is om dagen
Resultaten, publicerade i tidskriften Nature, lämnar inga tvivel om att dessa dolda vågors inverkan inte kan ignoreras. Forskarna beräknade att vattnets rörelse smälter omkring en centimeter is vid glaciärernas undervattensyta per vågcykel.
Lagt samman över alla de vågor som rasar genom fjorden efter en enda kalvningshändelse motsvarar det upp till en meter isförlust om dagen längs undervattenfronten.
Det tempot närmar sig den hastighet med vilken glaciären själv skrider mot havet. Med andra ord: undervattenserosionen håller nästan jämna steg med tillförseln av ny is. Det bidrar till att förklara varför vissa klimatmodeller har underskattat den faktiska smältningen av Grönlands glaciärer markant.
Fiberoptik som ett gigantiskt öra under vattnet
För att kunna kartlägga allt detta var forskarna tvungna att tänka kreativt. Satelliter ser bara isens yta och ett tunt lager vatten. Traditionella mätinstrument ger bara fragment av det som försiggår i en hel fjord.
Lösningen kom från ett oväntat håll: befintlig fiberoptisk teknologi. I en fjord i södra Grönland lade ett internationellt forskarlag ut en tio kilometer lång fiberoptisk kabel på havsbotten. Via en teknik kallad Distributed Acoustic Sensing förvandlade de kabeln till tiotusentals små sensorer.
En lasersignal skickas konstant genom kabeln. Varje vibration, sträckning eller temperaturförändring i omgivningen stör ljuset på ett subtilt sätt. Genom att analysera den reflekterade signalen kan forskarna se vad som händer i vattnet och på havsbotten – meter för meter längs kabeln.
GreenFjord-projektet levererar hittills osedd detaljbild
Inom ramen för GreenFjord-projektet, som stöds av Swiss Polar Institute, samlade forskarna in en kontinuerlig dataström. De satte särskilt fokus på glaciären Eqalorutsit Kangilliit Sermiat, som varje år beräknas förlora 3,6 kubikkilometer is till havet – nästan tre gånger mer än det samlade innehållet i den kända Rhône-glaciären i Schweiz.
Fiberoptiken avslöjade precis:
- när ett isberg bröt loss,
- hur de första ytvågorna rörde sig genom fjorden,
- hur inre vågor därefter uppstod och spred sig i vattenpelaren,
- hur länge dessa inre vågor förblev aktiva och var de blandade vattnet mest intensivt.
Därmed uppstod för första gången en komplett tidsbild av hur en fjord reagerar på en enda kalvningshändelse – från den första smällen till den allra sista rippeln ebbar ut i djupet.
Vad det betyder för havsnivån här hemma
Den grönländska inlandsisen betraktas som ett av jordens största vattenreservoarer. Om hela ismassan försvann skulle den globala havsnivån stiga med uppskattade sju meter. Dit är vi lyckligtvis långt ifrån, men de nya resultaten gör det klart att undervattensprocesserna går snabbare fram än tidigare antagit.
Modeller som främst fokuserar på lufttemperaturer och långsamt uppvärmande oceanlager förbiser en viktig del av historien. De inre vågorna skapar nämligen en sorts turboeffekt: varje bit is som bryts av förstärker värmetillförseln till glaciärens botten. Det verkliga smälttempot kan därmed vara upp till tiotusentals gånger högre än vissa tidigare beräkningar antydde.
Den accelererade smältningen har konsekvenser långt utanför Grönland. Extra sötvatten i norra Atlanten stör balansen i de stora havsströmmarna, däribland Golfströmmen. Det kan i sin tur leda till mildare vintrar vissa platser, kallare somrar andra ställen och förändrade nederbördsmönster över stora delar av norra halvklotet.
Den grönländska inlandsisen reagerar inte långsamt och jämnt – den visar plötsliga språng framdragna av processer djupt under vattenytan.
Vad är egentligen inre vågor?
Inre vågor är vågor som inte rör sig över ytan utan genom själva vattenmassan. De bildas där vattenlager med olika densitet glider över varandra – till exempel lätt smältvatten ovanpå tungt saltvatten, eller kallt vatten över varmare vatten.
Eftersom densitetsskillnaderna ofta är små rör sig vattnet långsamt upp och ner – men över enorma höjder. I fjordar med markanta temperatur- och saltskillnader kan inre vågor nå tiotals till hundratals meters höjd. De förblir oftast osynliga för ett tillfälligt öga, men är fullt mätbara med känslig utrustning.
Risker och framtida forskning
För forskare innebär detta att prognoser för havsnivåhöjningar måste tas upp till förnyad bedömning. Klimatmodeller ska framöver räkna in inre vågors och undervattenserosionens roll långt bättre om de ska ge en realistisk bild av glaciärtillbakadragning.
För kustområden världen över – även längs de danska kusterna – handlar det om frågan om hur mycket och hur snabbt den grönländska inlandsisen bidrar med extra vatten. Det avgör vilka vallar som på sikt ska förstärkas och hur högt ny infrastruktur ska byggas. Bättre kunskap om dessa dolda processer ger möjlighet att planera i tid i stället för att springa efter händelserna.
Fiberoptikteknologin öppnar dessutom för nya möjligheter. Jordens havsbottnar är redan täckta av kablar för internet och telekommunikation. Denna befintliga infrastruktur kan i framtiden potentiellt fungera som ett jättelikt mätnätverk för havsdynamik, jordbävningar och undervattensljud. Den grönländska fjorden visar sig därmed inte bara som ett laboratorium för isforskning, utan som en provplats för ett helt nytt sätt att lyssna på vår planet.
