The Meridional Overturning Circulation in the western Nordic seas

Golfstrømmens forlengelse inn i De nordiske hav transporterer store mengder varme fra tropiske farvann som avgis til atmosfæren i nord. Det resulterende avkjølte og tyngre vannet returnerer sørover gjennom skar i Grønland-Skottland Ryggen og synker deretter mot dypet av Nordatlanteren. Det største bidraget til denne returstrømmen passerer gjennom Danmarkstredet mellom Grønland og Island. Dette er del av en dyp og storstilt omveltning i Atlanterhavet og dermed en kritisk komponent i jordas klimasystem. En av to viktige kilder til denne returstrømmen er Nordislandjeten som transporterer dypvann inn i Danmarkstredet langs kontinentalskråningen nord for Island. Nordislandjeten er del av en lokal omveltningssløyfe som inkluderer randstrømmene nord for Island og dypvannsdannelse i Islandshavet. En begrenset mengde vintermålinger bekrefter at dypvann dannes i Islandshavet, men indikerer at den tyngste komponenten av denne omveltningssløyfa i hovedsak ser ut til å stamme fra Grønlandshavet og kun i mindre grad fra Islandshavet. Målinger fra tre glidere gjennom vinteren 2015-16 indikerer at det tyngste dypvannet fra Islandshavet dannes nær iskanten øst for Grønland. Hovedkilden til returstrømmen gjennom Danmarkstredet er Østgrønlandsstrømmen. Den transporterer også betydelige mengder kaldt, ferskt overflatevann fra Polhavet, og består av flere grener med ulikt opphav. Nord for Danmarkstredet er Østgrønlandsstrømmen ustabil, spesielt om vinteren, hvilket kan være en kilde til den betydelige korttidsvariabiliteten som er observert i den dype returstrømmen i det den passerer over terskelen i Danmarkstredet. Strømmens volumtransport og vannmassefordeling påvirkes i stor grad av vind. En kombinasjon av mindre isutbredelse i den vestligste delen av De nordiske havene og ulik grad av oppvarming av atmosfære- og havoverflatetemperaturene i Islands- og Grønlandshavene har ført til reduserte varmeflukser i dette området. Ytterligere reduksjoner i det atmosfæriske pådrivet kan resultere i minsket dypvannsdannelse i De nordiske havene og avtakende tilførsel av det tyngste vannet til Atlanterhavets omveltningssirkulasjon. Men iskantens retrett mot Grønland har også ført til at Østgrønlandsstrømmen nå er delvis avdekket av is. Stort varmetap fra havet utenfor iskanten forårsaker konveksjon, som fører til ytterligere avkjøling av dypvannet fra Østgrønlandsstrømmen som passerer gjennom Danmarkstredet. Denne ekstra avkjølingen er en uforutsett konsekvens av et varmere klima.

Blant virkninger og potensielle virkninger er økt internasjonalt samarbeid mellom forskere i Norge, Island og USA. Dette prosjektet har blant annet bidratt til å legge faglig grunnlag for en multinasjonal hav-atmosfære feltkampanje i Islands- og Grønlandshavene som ble gjennomført vinteren 2018. Resultatene fra dette eksperimentet vil sannsynligvis prege videre forskning på dette feltet i lang tid. Som direkte følge av prosjektet ble en PhD grad og en MSc grad oppnådd. Prosjektet har til nå resultert i 13 fagfelle-vurderte artikler. Disse artiklene bidrar til å øke vår grunnleggende forståelse av det marine klimasystemet i den vestlige delen av De nordiske hav. Blant annet demonstrerer resultatene at en solid grunnleggende forståelse av hav-sirkulasjonen i dette området er en forutsetning for å kunne forutsi hvordan det atlantiske marine klimasystemet vil endres under global oppvarming. Vi forventer at disse resultatene vil ha en effekt på klimaforskningen.

The Nordic seas' overflow waters constitute the lower limb of the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), and, as such, are crucial components of the Earth's climate system. Dense water formed north of the Greenland-Scotland Ridge returns sout hward by flowing through gaps in the ridge as overflow plumes. The largest of these is the Denmark Strait Overflow Water (DSOW) which forms the densest component of the AMOC. The purpose of this proposed basic research project is to enhance our understa nding of the climate system and its variability upstream of the Denmark Strait and in the Iceland Sea. In particular, we seek to study the processes by which the DSOW is formed and transported to the Denmark Strait. This project will contribute both to re medy a gap in our current knowledge about a central part of the AMOC system and to clarify how a changing climate will impact the AMOC.