Sirkulasjon og vannmasser

Bunntopografi en har stor innflytelse på fordeling og bevegelse av vannmassene i Barentshavet. Når Atlanterhavsstrømmen kommer inn i Barentshavet delesden i to grener, en sørlig gren som følger  kysten østover mot Novaja Semlja, og en nordlig som går inn i Hopendjupet. Styrken på disse to grenene varierer innbyrdes avhengig av den lokale vinden i Barentshavet.

Nær land og sør for Atlanterhavsstrømmen går Den norske kyststrømmen, og i de nordlige delene av Barentshavet strømmer kaldt arktisk vann fra nordøst mot sørvest. Barentshavet er karakterisert ved store variasjoner fra ett år til et annet, både når det gjelder varmeinnhold og isforhold. Den viktigste årsaken til dette er endringer i mengden atlanterhavsvann som strømmer inn i Barentshavet og temperaturen i dette vannet.

Temperaturen i det innstrømmende vannet

Figur 2.1.3.1
Figur 2.1.3.1 Temperatur- og saltholdighetsavvik mellom 50 og 200 m dyp i snittet Fugløya–Bjørnøya i perioden 1977–2004.

I perioden fra 1989 til 1995 var temperaturene i den vestlige del av Barentshavet høyere enn langtidsmiddelet for perioden 1977–2004 (Figur 2.1.3.1). I slutten av 1995 avtok temperaturene i Barentshavet, og vinteren 1995/1996 lå temperaturene under langtidsmiddelet. Årsaken var at de sørvestlige vindene som vanligvis dominerer om vinteren var mye svakere enn normalt.

Dette resulterte i både en lav volumtransport inn i Barentshavet, og i et høyt varmetap til atmosfæren. I løpet av 1997 steg temperaturen igjen, og har siden vært høyere enn gjennomsnittet. Det var imidlertid en periode høsten 2000 hvor den bare lå like over middelet.

I januar 2003 var temperaturen i de vestlige deler nær langtidsmiddelet, men i mars økte temperaturen betydelig i hele Barentshavet, spesielt i snittet mellom Fugløya og Bjørnøya hvor temperaturen var 0,8 °C over middelet. Temperaturen gikk så noe ned igjen, og resten av året lå den 0,5 °C over middelet i de vestlige deler av Barentshavet.

Vinteren 2004 var temperaturen mellom Fugløya og Bjørnøya fremdeles omkring 0,5 °C over middelet, men i løpet av våren steg den til 1 °C over gjennomsnittet. Den holdt seg omkring 1 °C over middelet gjennom sommeren og høsten 2004, og i oktober steg den til 1,14 °C over gjennomsnittet mellom Fugløya og Bjørnøya. Dette er første gangen middeltemperaturen har passert 7 °C i dette området. Nå skal det imidlertid påpekes at denne måleserien startet i 1977, og det er meget mulig at det har vært like varmt i for eksempel 1930- eller 1950-årene.

Saltholdigheten i snittet Fugløya– Bjørnøya svinger i stor grad i takt med variasjoner i temperaturen (Figur 2.1.3.1). Dette gjelder også resten av Barentshavet som er influert av atlanterhavsvann. Siden sommeren 2003 har det vært en generell økning i saltholdigheten i det sørvestlige Barentshavet.

Volumtransport

Figur 2.1.3.2
Figur 2.1.3.2 Volumtransport av atlanterhavsvann inn i Barentshavet for perioden september 1997 til september 2004. Seriene er midlet med 3 og 12 måneders glidende middel.

Varmemengden i Barentshavet avhenger av temperaturen på det innstrømmende vannet og volumtransporten. Informasjon om volumtransporten er derfor viktig for å si noe om variabiliteten i Barentshavet. I 1997 begynte Havforskningsinstituttet med strømmålinger fra faste rigger i snittet mellom Fugløya og Bjørnøya.

Figur 2.1.3.2 viser transport av atlanterhavsvann inn i Barentshavet for perioden fra september 1997 og fram til september 2004. Det er store variasjoner i transporten. Dette har sammenheng med vindfeltet. Om vinteren vil de sterke sørvestlige vindene som dominerer føre til sterk innstrømning.

Om våren er det ofte en 2-4 ukersperiode med nordavind som resulterer i lav innstrømning eller faktisk at vannet strømmer fra Barentshavet til Norskehavet. Tidspunktet for dette minimumet kan ha stor betydning for transporten av dyreplankton inn i Barentshavet. I gjennomsnitt transporteres det netto 1,5 Sv av atlanterhavsvann inn i Barentshavet (1 Sverdrup (Sv) er 1 mill. m3s-1, noe som tilsvarer transporten av vann i alle verdens elver til sammen).

Figur 2.1.3.3
Figur 2.1.3.3 Modellert innstrømning til Barentshavet for hver måned i 2004, vist som avvik fra langtidsmiddelet 1955–2004.

Transportserien viser at det var en relativt høy innstrømning til Barentshavet i 1997 og 1998, spesielt høy sommeren 1998 i forhold til de andre somrene. I denne perioden økte temperaturen på det innstrømmende vannet fra under langtidsmiddelet til over (Figur 2.1.3.1), det var altså en økning både i temperatur og volumtransport. Deretter kom det et klart minimum i volumtransport sent på høsten 2000, hvorpå det var en forholdsvis sterk stigning frem til et maksimum vinteren 2003. Dette er også i tråd med temperaturvariasjonene, og den høye innstrømningen i de første månedene i 2003 faller sammen med den sterke temperaturstigningen som da fant sted.

Volumfluksen viser imidlertid en markert nedgang i løpet av 2003, og i årsskiftet 2003–2004 registreres den laveste innstrømning som er observert om vinteren. Det var altså en sterk nedgang i volumfluks inn i Barentshavet over et helt år, og dette i en periode hvor temperaturen lå noenlunde konstant på 0,5 oC over langtidsmiddelet.

I løpet av første halvdel av 2004 var det igjen en økning i volumtransporten inn i Barentshavet. I denne perioden steg også temperaturen, men mens temperaturen steg fra 0,5 °C over langtidsmiddelet til rekordhøye 1,14 oC, viste volumfluksen altså en moderat økning fra et vinterminimum. Situasjonen i 2003 og 2004 viser altså at det er viktig å ta hensyn til både temperatur og mengde av atlanterhavsvannet som går inn i Barentshavet, for disse trenger ikke å variere i takt.

Figur 2.1.3.4
Figur 2.1.3.4 Temperaturfordelingen i Barentshavet i 100 m i august–september. Øverst: 2004. Nederst: middelår.

Den modellerte vinddrevne innstrømningen til Barentshavet i 2004 viser at innstrømningen de første fire månedene i 2004 skiftet annenhver måned, mellom langt under til langt over gjennomsnittet (Figur 2.1.3.3). Dette stemmer noenlunde med observasjonene, selv om utslagene i modellen er mye større enn observa-sjonene tilsier. Uoverensstemmelsene skyldes først og fremst at modellen kun gjenspeiler den vinddrevne delen av sirkulasjonen i havet, mens observasjonene selvsagt inkluderer alt.

Sommeren 2004 viser modellen noe lavere innstrømning enn normalt, hvilket er i god overensstemmelse med observasjonene. Modellen viser også en rimelig bra innstrømning i perioden april–juni, som er perioden hvor dyreplankton og fiskelarver vanligvis strømmer inn i Barentshavet.

Målingene av innstrømning for slutten av året er ikke tilgjengelige ennå, men modellen viser en økt innstrømning i november–desember. Dette er en konsekvens av værforholdene, med mange og kraftige lavtrykk i området. 

Horisontal fordeling av temperatur

Figur 2.1.3.4 viser temperaturfordelingen i 100 m dyp i Barentshavet i august–september 2004 (øverst) og for et middelår (nederst). Fra figurene ser man tydelig grenene av Atlanterhavsstrømmen som går østover langs kysten og nordøstover i Hopendjupet. I 2004 var det svært god dekning også nord for Svalbard, og man ser det varme vannet i dette området som skyldes stor transport i Vest-Spitsbergen- strømmen.

Sensommeren 2004 var det varmere enn normalt i hele den sørvestlige delen av Barentshavet. Sammenlignet med middelåret blir det varmere jo lenger sørvest man kommer, så det er tydelig at varmere vann er på vei fra Norskehavet og inn i Barentshavet. Temperaturen i Bar entshavet stiger derfor utover i året. Dette forklarer den rekordhøye anomalien mellom Fugløya og Bjørnøya i oktober 2004. Nordøst i Barentshavet er temperaturen mye lik gjennomsnittsverdier. 

Figur 2.1.3.5
Figur 2.1.3.5 Isindeks for Barentshavet i perioden 1970–2004. Positive verdier betyr lite is, negative verdier indikerer mye is.

Is i Barentshavet

I 2003 var det mye is i Barentshavet til tross for høye temperaturer. Årsaken var at issmeltingen startet sent og at det var mindre issmelting enn normalt om sommeren. Med tanke på de forholdsvis høye temp- eraturene, men også den lave volumtransporten inn til Barentshavet vinteren 2004, var det knyttet spenning til hvor mye is det ville bli. Det viste seg at det var svært lite is i Barentshavet i 2004 (Figur 2.1.3.5).

Det har altså vært en sterk nedgang i ismengde fra 2003 til 2004. Dette viser at ismengden er mer avhengig av temperaturen på det innstrømmende vannet enn av mengden, hvilket kanskje er naturlig.

Av Randi Ingvaldsen, Harald Loeng og Bjørn Ådlandsvik. Trykket i Havets ressurser og miljø 2005