PDO och Arktis

Kamchatkarododendron på tundra vid Beringshav juli 2010

Stilla havet

Stilla havet är den största av våra världshav och utgör 46% av alla hav och 30% av jordens yta. Förändringar i vattentemperaturen och strömmar i denna ocean får naturligtvis avgörande konsekvenser för jordens klimat. Sedan diskussionen om klimatförändringarna tog fart har begreppet El Nino och La Nina kommit på var mans läppar även om det varit välkänt långt tillbaka i historien, främst genom erfarenheter hos peruanska fiskare. Fenomenet brukar sammantaget kallas ENSO (El Nino/Southern Oscillation) och brukar sammanfattas i ett index förkortat MEI (Multivariate ENSO Index). Begreppet definieras genom en rad parametrar, främst skillnader i lufttryck mellan Tahiti och Darwin (Australien), ytvattnets temperatur och termoklinen (hur långt ner det varma ytvattnet når) mellan östra och västra Stilla havet. Men skillnaderna kan mätas genom växlingar i temperatur och nederbörd över stora delar av världen. Nedan en karta av Stilla havet som samtidigt är en aktuell bild av vattentemperaturerna (från den 16 januari). Där kan vi se de onormalt varma temperaturerna kring Australien som plågat kontinenten den senaste tiden, liksom att den västra delen är oceanen är generellt varmare (gult och orange) än den östra delen (blåa toner). En stor blå fläck öster om Alaska är ett uttryck för en negativ PDO. Det är polariteten mellan förhållanden i västra och östra Stilla havet som brukar beskrivas i olika begrepp som ENSO, SOI och PDO

 
ENSO
Växlingarna mellan El Nino och La Nina sker utan något tydligt regelbundet mönster men växlingarna sker normalt inom 3-5 år och styrkan i indexet varierar från en gång till en annan. Ett negativt MEI är uttryck för La Nina (flickan) och ett positivt El Nino (barnet eller pojken). För de som intresserat sig för klimatet är 1997 ett märkesår genom sin mycket kraftiga La Nina El Nino som sträckte sig in över 1998, vilket resulterade i ovanligt höga globala medeltemperaturer. Jag hänvisar till NOAA´s hemsida http://www.esrl.noaa.gov/psd/enso/ för en närmare beskrivning av ENSO.

PDO
De olika växlingar i vattentemperaturen i nordöstra Stilla havet som tycktes påverka förekomsten av lax beskrevs först av Francis & Hare i en rad artiklar (1994, 95 och 97). Det var Nathan Mantua som så sent som 1997 myntade uttrycket Pacific Decadal Oscillation förkortat PDO. En bra sammanfattning av Mantua och Hare 2002 finns här. Precis som med den atlantiska motsvarigheten AMO som jag beskrev förra onsdagen tycks det finnas en underliggande längre cykel om ca 60 år. För PDO-indexet syns dock kortare mer oregelbundna svängningar och under de senaste femton har man sett stora svängningar vilket inte minst har märkts i Alaska.


PDO kan sägas vara en motsvarighet till Atlantens AMO. När PDO indexet är positivt (varm fas) är ytvattnet utanför Nordamerikas Stillahavskust varmare än genomsnittet och kallare på den Asiatiska sidan, och tvärtom när indexet är negativt (kall fas). På den illustration som gjorts av NASA JPL ovan känns den negativa fasen som generellt varmare än den positiva, men det skall ses utifrån ett Nordamerikanskt perspektiv.  Precis som med ENSO så kan växlingar i PDO spåras långt in över den amerikanska kontinenten. Perioder av torka i västra USA hänger samman med PDO´s varma fas. Detta har främst utrönts genom att undersöka borrstavar ur sjö-sediment som givit klimatologiska data upp till några tusen år tillbaka här och här.
Havsströmmarna möjlighet att nå upp i den arktiska bassängen genom det smala Beringssund är begränsad. Det varma vattnet utmed den amerikanska västkusten vid ett positiv index stoppas av Alaskahalvön och dess utsträcking i Aleuterna. Dock medför varmare vindar söderifrån upp över Alaska att statens medeltemperatur är högre under år med ett högt PDO-index. Medeltemperturen för Alaska kan direkt kopplas till PDO. När det negativa indexet växlade till en längre positiv period i slutet av 1970-talet ökade temperaturen vid de flesta stationer i Alaska, Jämför med PDO.indexet ovan.

Det verkar dock på vissa kartor som om det är under den negativa fasen då vattentemperaturerna är högre i den västra delen av norra Stilla havet som mer varmt vatten strömmar upp genom Berings sund. Jag kan dock säga att någon riktigt bra koppling mellan issituationen i Tjuktcherhavet och PDO-indexet är svårt att hitta. Att det skedde en övergång från en positiv fas mot en negativ kring 1999 och sedan åter en växling 2003 till en positiv tycks bero mer på AO, dvs luftrycksförändringar i polartrakterna. När luftrycket kring Beringssund är lågt och det är högt i centrala Stilla havet dominerar sydliga vindar som för med sig varmare väder upp genom Beringssund.
Det skall dock sägas att förståelsen av vad som driver kortare växlingar och längre cykler fortfarande är okänt och stor möda läggs ned på att förstå dessa fenomen. Det skulle vara av stort ekonomiskt värde för den omfattande fiskeindustrin i Alaska att kunna förutspå dessa växlingar. National Science Foundation i USA har ett pågående forskningsprojekt som inkluderar ett hundratal forskare med en budget på 52 miljoner dollar. Det har ju skett en viss kursändring vad beträffar viljan att se på hur variationer hos solen påverkar det globala klimatet. Åtminstone en sådan koppling mellan PDO och C14 och torka i Minnesota publicerades 2006.
Generellt är kunskapen om havsströmmarna och vad som styr dessa, samt deras påverkan på klimatet en relativt begränsad. När vi hör om t.ex vikande permafrost i Alaska och inte ställer det i relation till både längre klimatcykler och havsströmmarnas långsiktiga påverkan blir det mest skrämselpropaganda. Medeltemperaturen i det inre av Alaska har inte förändrats påtagligt sedan regimskiftet i slutet av nittonhundrasjuttiotalet.
När jag själv kom tillbaka 2010 till Anadyr på Tjuktcherhalvön, intill Bering sund hade det gått tjugo år sedan mitt första besök 1991. Jag jämförde mina fotografier från den omgivande tundran med de jag hade tagit då, och jämförde mina egna artlistor över fåglarna. Vegetationen såg likadan ut och fågelarterna var desamma. Jag gavs informationen att Grönbenan (en vadare) var en ny art för området, invandrad söderifrån. Den visade sig vara vanlig 2010 varför jag tänkte i samma termer, detta är ett uttryck att faunan skiftat. När jag kom hem och läste mina dagböcker från  juni 1991 var just Grönbenan den första arten som jag antecknade. Minnet är ibland kort eller underställs vad man tror sig vara sanningen.
 

0