Den atlantiske omveltningssirkulasjonen fører varmt, salt vann til høye breddegrader og er en nøkkelkomponent i den globale havsirkulasjonen og klimasystemet. Dannelsen av tungt vann (høy tetthet) på høye breddegrader er avgjørende for å opprettholde omveltningen. Tidligere har man antatt at denne produksjonen av tungt vann skjer gjennom dyp konveksjon i Labrador- og Grønlandshavet. Nyere observasjoner og modellresultater tyder imidlertid på at hovedkilden til tungt vann er atlantisk vann som gradvis forvandles til kaldere og tyngre vann på sin vei gjennom de Nordiske hav og Polhavet. Mens transformasjonen av atlantisk vann i de Nordiske hav er mye studert, er lite kjent om dannelsen av tunge vannmasser og omveltningssirkulasjonen i Polhavet.
Det arktiske klimaet endrer seg raskt, og er i ferd med å gå over til en varmere og isfri klimatilstand. Dette kan få store konsekvenser for den arktiske omveltningssirkulasjonen. Den pågående tilbaketrekningen av havis langs randen av Polhavet har gjort det atlantiske vannet eksponert foratmosfæren om vinteren, noe som muliggjør ytterligere modifisering og produksjon av tungt vann. Etter hvert som overgangen mot et isfritt Polhavet fortsetter kan det forventes økt konveksjon, noe som kan føre til en mulig styrking av den arktiske omveltningssirkulasjonen. Den arktiske omveltningssirkulasjonen kan derfor være en stabiliserende faktor i en svekket global havsirkulasjon. Dette understreker viktigheten av å forstå hva som driver den arktiske omveltningssirkulasjonen og hvordan den reagerer på klimaendringer.
Dette prosjektet (ArMOC) vil gi ny, grunnleggende kunnskap om sentrale prosesser i den arktiske omveltningssirkulasjonen og dens følsomhet for klimaendringer. ArMOC vil dermed føre til redusert usikkerhet i framskrivninger av arktiske klimaendringer og en forbedret forståelse av Polhavets rolle i den globale havsirkulasjonen.
TheArctic overturning circulation involves the production of water masses that are key tothe global ocean circulation associated withtheAtlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). Arctic climate is, however, rapidly changing, and it is currently not known how theArctic overturning circulation is responding. Dense-water formation that is a requirement to sustaintheAMOC has canonically been thought to take place through deep convection inthe Labrador and Greenland Seas. However, recent observations and model results suggest that the main source of dense water tothe lower limb of theAMOC is Atlantic Water (AW) that gradually transforms to denser waters on its path along theAtlantic Water Boundary Current (AWBC) inthe Nordic Seas and Arctic Ocean. The recent sea-ice retreat along the margins of theArctic Ocean has partially uncovered theAWBC, exposing it totheatmosphere in winter and, hence, allowing further modification of theAW. As the transition towards a seasonally ice-free Arctic continues, more years of enhanced convection can be expected, leading toa possible strengthening of theArctic overturning circulation. TheArctic overturning circulation could therefore be a stabilizing factor ina weakening AMOC, highlighting the importance of understanding its drivers and its response to climate change. ArMOC will accordingly provide:
- A step-change in our understanding of theArctic overturning circulation in present and future climates by providing a first quantification using theapproach of thermohaline streamfunctions.
- A comprehensive understanding of the entire AWBC system around the Nordic Seas and theArctic Ocean from observations, including new, unique wintertime data from Argo floats, and high-resolution models.
- Novel insights on AW pathways and transformation withintheArctic Ocean, and whether these are expected to change under future global warming, through Lagrangian analysis with high- and low-resolution models.