Ny rapport om våra havsområdens miljötillstånd

Så blev den idag offentliggjord, den nya årliga rapporten om miljötillståndet i våra havsområden. Den ges ut tillsammans av de tre svenska marina forskningscentra (GMF, SMF & UMF) samt Naturvårdsverket. Ett av kapitlen har jag tillsammans med mina kollegor skrivit, och behandlar de senaste 500 åren av klimatförändringar i Östersjön. Kapitlet är baserat på nya rön jag tidigare presenterat här på bloggen (artikel 1, artikel 2).

Hela rapporten finns tillgänglig via Havet.nu. Är du intresserad av ”mitt” alster skall du titta här.

Trevlig läsning!

Finns också på: DN

Var den lilla istiden homogent kall?

Här om veckan skrev jag om mina senaste fynd, om hur Östersjöns klimat varierat mer än vi tidigare trott. Att klimatet varier mycket i vår region är högst intressant, och en väckt fråga blir naturligt hur man kan karakterisera klimatet i området över de senaste 500 åren. I senaste Journal of Climate publiceras en ny artikel, skriven av mina kollegor, som gör just detta. Vad gäller lilla istiden var det förmodligen vinterhalvåret som den största variationen skedde, och det är vad som fokuseras på.

Vår region är välsignad med en lång tradition av mätningar, varför vi har några av världens längsta dataserier med absolut högstklassig kvalité. Flertalet av dessa serier har använts i artikeln för att klassificera förändringar sedan 1500-talet. Vi har kunskap om hur svåra vintrarna varit ända tillbaka till 1300-talet, även om det är ganska framgenterat i den tidiga delen (och ännu tidigare). Tidsserier över isuppbrytningen runt om i floder och hamnar i Östersjöregionen började antecknats mellan mitten av 1500-talet till början av 1700-talet. Isutbredningen i Östersjön finns att uppskattad så långt tillbaka som 1720. De första temperaturserierna påbörjades runt mitten av 1700-talet och sträcker sig fram till våra dagar med dagliga värden. Det finns också rekonstruktioner av lufttryck och temperatur för området tillbaka till år 1500. Alla dessa data tog författarna och bearbetade. Genom att använda sig av Matching Pursuit-metoden (MP) kan man plocka ut händelser i en tidsserie som är viktiga och förklarar variationen i serien. Ju fler gånger man använder sig av MP på en serie, ju fler händelser plockas ut. Vi kan ta Uppsalas lufttemperatur som exempel. Första gången MP används på serien plockas den varma perioden mellan 1722-1744 ut som en viktig händelse, och kan förklara 8% av seriens varians. I nästa steg plockas de kalla krigsvintrarna under 1940-talet ut. Nu förklaras 13% av variansen. I de tre kommande stegen plockas perioderna 1966-1975, 1982-1993 och 1788-1791 ut (de är perioder med kalla följt på av milda vintrar). Med hjälp av dessa steg kan man nu förklara över en fjärdedel av variansen. Så håller det på, och när man kört MP tio gånger kan man förklara 40,1% av variansen. Detta gjordes alltså på alla serier, och ger en bild över vilka perioder som var milda eller kalla.

Då alla serier genomgått MP-metoden jämförs de utplockade perioderna i serierna med varandra. Jämförs endast de längsta perioderna, som MP-metoden plockade ut, ser man att flera serier har gemensamma drag. I sydvästra och centrala Östersjöregionen dominerar en mild period under första hälften av 1700-talet, följt av en kall period, som sträcker sig till slutet av 1800-talet, för att återigen domineras av en varm period under 1900-talet. I östra och norra Östersjöregionen verkar dock första hälften av 1700-talet inte vara lika uttalat varm. Där är det istället 1900-talet som sticker ut som en värmeperiod. Skalar man ner tidsperspektivet till kortare tidsskalor däremot förefaller det som om alla serier reagerar nästa simultant på de korta förändringarna. En typisk sådan period är 1930-talets milda vintrar i hela regionen, eller 1940-talets kalla krigsvintrar. Fler korta värme- och köldperioder kan också identifieras.

En annan metod, som komplementerar MP, är waveletanalys. Genom att filtrera serierna så att endast variationer över en viss tidslängd syns fås en förståelse för hur klimatet varierar under olika perioder. Den viktiga punkten är att en mild period har betydligt mindre variabilitet än en kall period. Det betyder att en mild period (som vi har idag) rent klimatmässigt är en mer stabil period. En fråga som seglar upp med detta är oundvikligt funderingen kring vad ett normaltillstånd för klimatet egentligen är – milt eller kallt?

Från de ovanstående metoderna kan 15 perioder sedan 1500-talet – alla med olika karaktär – identifieras. Det gäller kalla perioder mellan åren 1562-1576, 1597-1629, 1663-1706, 1750-1877 (och än ytterligare sträng period 1803-1820), 1940-1942 samt 1985-1987. Varma perioder inträffade dock åren 1522-1536, 1577-1591, 1630-1662, 1707-1750, 1877-2000  (med ytterligare intensivt milda perioder åren 1930-1940, 1971-1975 samt 1988-1993).

Som synes av det ovanstående är det ett naturligt drag för Östersjöregionens klimat att variera stort på en tioårsskala. Det är lätt att förstå då temperaturen över de senaste 500 åren varierat mellan -10 till 0 grader enligt rekonstruktioner. Att klimatet på 1700-talet och 1900-talet har mer gemensamt än vad det har med det mellanliggande 1800-talet är alltså inga konstigheter. Det ger också fog för diskussion till hur lämpligt det är att endast jämföra en 30-årsperiod som normal (typiskt 1961-1990), även om det rent logiskt går att argumentera att en sådan behövs av rent referensmässiga skäl (dock utan att den i sig säger något överdrivet mycket om onormalitet i klimatet då vi vet att variabiliteten är mycket stor).

Avslutningsvis öppnar författarna upp för en diskussion till hur stor den antropogena delen av uppvärmningen sedan 1870-talet som kan bero på mänsklig aktivitet. I normalfall brukar man ju säga att sådana effekter först kan urskiljas efter 1950, alltså en stund senare efter vi nådde en likvärdig värmeperiod som under 1990-talet (jmf 1930-talet, se även mitt andra inlägg). Det går naturligtvis inte att säga utifrån de data som presenteras, men de föreslår att vi i framtiden kan förvänta oss en värmande trend, men att det är svårt att avgöra hur stor den blir då vi nu vet att klimatet på naturlig basis (innan 1877) varierat kraftigt, mer och oftare än vi tidigare antagit. En sådan effekt skulle alltså kunna vara avgörande.

(svaret på rubriken är självfallet ‘nej’ enligt ovan nämnda faktorer)

Östersjöns havsklimat varierar mer än tidigare trott

Östersjön är som bekant vårt innanhav, omfamnat av de baltiska staterna, Ryssland, Finland, Polen, Tyskland, Danmark samt Sverige. Det är inte bara klimatet som påverkar systemet. I runda slängar bor det 85 miljoner människor i innanhavets avrinningsarea, vilket självklart också sätter sina spår; förändrad landanvändning, ökad tillförsel av närsalter och överfiskning, för att bara nämna några effekter. Dessa effekter kan ibland förväxlas med klimatförändringar, även om de inte har med varandra att göra. Då denna region är ”vår” region har vi stor önskan om att förstå hur klimatet i framtiden kommer variera. Men för att underlätta den sortens studier måste vi först förstå hur klimatet har varierat över tid. Vi vet att den Lilla Istiden generellt varade från cirka 1400-talet och tog slut runt mitten av 1870-talet. Därefter har vi haft en värmande tendens lufttemperaturmässigt, och en vintertid för det mesta reducerad isutbredning. Men hur har klimatet varierat i mer detalj? När var det varmt och när var det kallt? Och framförallt, hur stor kan vi anta att den interna variationen över tid?

I en ny artikel i Climate Dynamics, författad av mig (Daniel) och Anders Omstedt vid Göteborgs Universitet, har vi försökt få fram mer information om Östersjöns vattentemperatur [vertikal- och horizontalintegrerad för att ta hänsyn till hela värmebalansen] och isutbredning över de senaste 500 åren, vilket är första gången något sådant görs. Vi använde oss av en havsklimatmodell, och drev den med meteorologiska data från multiproxyrekonstruktioner av temperatur- och tryck (mellan 1500 och 1658 användes dokument och naturliga arkiv för att härleda temperatur och tryck, medan uppmätta temperaturserier införlivades allt eftersom de påbörjades). Det häftiga med en sådan metod är att vi ur meteorologiska rekonstruktioner kan extrahera helt andra typer av data som vi tidigare inte haft tillgång till. På så sätt kan vi förlänga vår kunskap bakåt i tiden, förbi den tidpunkt då instrumentella dataserier inte existerar. Exempelvis har vi en relativt bra uppfattning om isutbredningen i Östersjön från 1720 och framåt. Vad gäller vattentemperatur finns det mätningar från början av 1900-talet, men riktigt bra heltäckande data började komma först under 1970-talet i och med övervakning och användandet av CTD. Med vår metod kunde vi förlänga denna kunskap tillbaka till år 1500, vilket självklart är en stor landvinning.

Vi kan börja konstatera att Östersjöns vattentemperatur under 1900-talet i medeltal uppgick till cirka 4,6 grader. Variationen över dekader är ganska stor och det kommer nog inte som någon överraskning att både 1930- och 1990-talet, tätt följt av 1950-talet, står ut som varma perioder under denna tid. Även om 1990-talet är det varmaste årtiondet i vattentemperatur, så är det svårt att avgöra om den är den ensamt varmaste perioden sedan 1500-talet. Under 1720- och 1730-talen inträffade också en betydande varm period, och den matchar 1990-talet i magnitud. Rent siffermässigt är 1990-talet något varmare än 1730-talet, men statistiskt sett går det inte att skilja dem åt. Uppvärmningstakten är också densamma. Under de tjugo år som 1700-talets värmeperioden varade var trenden en halv grad per årtionde. Under slutet av 1900-talet var uppvärmningstakten 0,4 grader per årtionde. Inte heller här är det statistiskt sett inte någon skillnad. Om vi istället undersöker århundraden så är det tjugonde århundradet (1900-talet) det varmaste sedan 1500-talet. Lika snabbt som 1700-talets värmeperiod uppstod, lika snabbt försvann den igen, då avkylningstakten mellan 1740 till 1759 uppgick till hela 0,4 grader per årtionde.

Innan någon rusar iväg och övertolkar det resultatet bör det i bakhuvudet hållas att mängden data bakåt i tiden minskar ju längre bakåt man går. Dessutom infaller 1700-talets värmeperiod samtidigt som Uppsalas lufttemperatur introduceras i den rekonstruerade lufttemperaturen, som bland annat används för att driva vår klimatmodell. Uppsala är den första, och längsta, temperaturserie från Östersjöregionen och påbörjades av Anders Celcius år 1722. Det man bör veta är att lufttemperaturen under den första tiden mättes i ett välventilerat rum – alltså inte i en fristående termometer utomhus. För att undkomma detta problem har Uppsalaserien genomgått homogenisering och betraktas för tillfället vara det bästa tillgängliga som går att få. Idag vet vi inte om temperaturen i Uppsala fram till 1750 är för hög eller inte – statistiska tester ger inget entydigt svar. Men, för att göra lite rättvisa kan man studera den maximala isutbredningen i Östersjön vilken, som ovan beskrevs, finns tillgänglig sedan 1720. Denna serie är inte beroende av någon lufttemperatursmätning (men är mycket starkt korellerad med Uppsalas lufttemperatur), men visar ändock på en varm period med liknande isförhållande som idag. I samtida mätserier från Västeuropa var 1720- och 1730-talen ovanligt milda, varför man kan anta att det faktiskt var en värmeperiod då. Trots det bör man vara lite försiktig då data från denna tid är starkt begränsad och något osäker.

Nog om värmeperioder, vad med köldperioder? Har det inträffat några sådana under de senaste 500 åren? Javisst! De starkaste inträffade både innan och efter 1700-talets värmeperiod; 1694-1697 och 1782-1789. Kylan var kanske kortvarig, men desto mer intensiv (jämför de kalla perioderna under 1940- och 1980-talen). Köldperioden i slutet av 1600-talet inföll samtidigt som Late Maunder Minimum, vilken är sammankopplad med ovanligt låg solaktivitet. Om just den ovannämnda köldperioden har något med solaktiviteten att göra går inte utifrån våra data att avgöra, men det har vi å andra sidan inte heller undersökt. Samtidigt var det under just denna köldperiod som det kallaste året i både vattnet och luften inträffade; 1695. Det var också det kallaste året i Europa sedan 1500-talet fram till våra dagar (det varmaste året för vattentemperaturen var 1975 medan det var 1989 för lufttemperaturen).

Det är tydligt hur en uppvärmningsperiod tar till vid den Lilla Istidens slut, 1875. En långsiktlig uppvärmande trend höll i sig fram till 1935, vilket visar att en ny mildare regim (alltså mer maritim regim, mer påverkad av Nordatlanten än de ryska högtrycken) tog vid. Därefter blev det sakta kyligare igen, fram till 1980-talet då en ny uppvärmning tog fart. Några egentliga trendanalyser över den tiden är alltså meningslöst och säger inte så mycket.

Vi har nu diskuterat vattentemperaturen ganska ingående, så vad med isen? Som de flesta vet är is och temperatur ganska tätt sammanknutet. Framförallt är isformationen i Östersjön beroende av medeltemperaturen över månaderna december, januari och februari. Milda vintrar har alltså mindre is (jag skämtar inte). Sedan 1500-talet har flertalet milda vinterperioder inträffat, och de med minst is (egentligen lägst maximal isutbredning) var 1730-, 1740-, 1930- och 1990-talen (i den ordningen). Att isutbredningen var mindre under dessa perioder hänger förmodligen samman med en ökad lågtrycksaktivitet, vilket gör att mildre luft pumpas in i regionen. De år med minst is är 1989 och 1961, och dessa rekord har inte slagits. I kontrast till detta har vi 1780-, 1810- och 1690-talen, som är de årtionden med mest is. Detta uppkommer alltså istället av att det kontinentala högtrycket under vintersäsongen får starkare fotfäste, vilket pumpar in kall luft från öst och blockerar lågtryck att ta sig in i området. På en årlig basis är det mycket stor variation i isutbredning, och så även mellan årtionden och århundraden.

Vår modell spottar ut resultat för hela perioden mellan år 1500 och 2001. Men hur kan vi lita på våra resultat egentligen? Vattentemperaturen för Östersjön går att sätta samman med hjälp av instrumentella data från 1970 och framåt. Modelldata jämfört med dessa uppmätta data visar mycket bra överensstämmelse, vilket gör att vi kan lita på våra resultat. Dessvärre önskar man att temperatur fanns tillgängligt längre bak i tiden, men då det inte finns får man helt enkelt vara lycklig över de korta 30 år som finns, och vara medveten om osäkerheten. Det finns självklart massor av data från enstaka punkter runt om i Östersjön innan dess, och kontinuerliga serier för flera av Östersjöns bassänger (exempelvis Arkona, Bornholm eller Östra Gotlandsbassängen) finns att tillgå. Dessa går dock inte att sätta samman till ett gemensamt medel för hela innanhavet. Ytvattentemperaturer har mätts under mycket längre tid (runt början av 1900-talet), och när dessa mätningar jämförs med vår modellerade data är överenskommelsen överväldigande.

Information om isutbredning har vi sedan 1720, varför det inte är så svårt att validera modellerad isutbredning mellan 1720 och 2001. Men hur skall man göra med de 219 åren innan 1720? Det finns en hel del information om isförhållandena runt om i Östersjön nedtecknade i journaler och andra dokument sedan lång tid tillbaka. Tyngdpunkten på dessa anteckningar ligger på södra och sydvästra Östersjön (Danmark, Tyskland och i viss mån Polen), där fartygstrafiken var som intensivast. Flera rekonstruktioner i form av vintersvårighetsgrad samt sammanställande av nedtecknade vinterförhållanden har tidigare gjorts (dock inga rekonstruktioner av Östersjöns maximala isutbredning) och dessa skulle egentligen enkelt kunna användas för att validera modellens resultat. Riktigt så enkelt är det inte, eftersom flera av dessa sammanställningar använts för att rekonstruera lufttemperaturen, som vi använder för att driva vår modell. Skulle vi försöka validera våra resultat mot dessa sammanställningar skulle vi helt enkelt jämföra samma data med varandra, även om det manglats igenom en klimatmodell. Oberoenda data måste alltså användas. Efter en del läsande hade jag och min kollega samlat in tillräckligt med material för att kunna validera vår modellerade isutbredning. För att ett år med modellerad isutbredning skall anses vara validerad skall den modellerade isutbredningen vara över eller under långtidsmedlet för den observerade isutbredningen (1720-2001) så länge som det finns dokument som stödjer modellresultaten. En vinter som visar på under normal ismängd, samtidigt som det finns indikationer på att vintern var kall eller isrik är alltså inte validerad. Totalt fann vi 100 år, spridda jämnt över den 219 år långa perioden, med bevis för milda eller stränga vintrar och av dessa var 68% validerade, vilket är ett mycket bra resultat. Av dessa var 57% av de milda och 71% av de kalla vintrarna validerade. Delar vi istället upp perioden 1500 till 1719 i två 110 år långa perioder och validerar ser man att det blir bättre över tid. Mellan åren 1500 till 1609 var 64% av vintrarna validerade (63% av de kalla och 64% av de milda) med det mellan 1610 och 1719 var 73% av vintrarna som var validerade (81% för de kalla och 44% för de milda). Att de milda vintrarna lyckas mindre bra i valideringen beror bland annat på att antalet nertecknade milda vintar var väsentligt färre än nedtecknade kalla vintrar (i de källor vi letade). Kanske var det viktigast att hålla kolla på de kalla vintrarna, eftersom de förde störst risk med sig. Dessutom är våra modellresultat något för kalla jämfört med den observerade isutbredningsserien. Det medför att milda vintrar blir svårare att validera, eftersom långtidsmedlet för den observerade serien är lägre än för den modellerade. Flera av de milda vintrarna ligger dessutom på vippen att bli validerade (hade isarean bara varit nästan försumbart mindre hade valideringsgraden istället varit 89% för milda vintrar). Så vad gäller trovärdigheten till våra modellersultat anser jag den vara hög. Dessutom kan vi notera att Östersjön sedan 1500-talet aldrig varit isfri, vilket jag betvivlar att den någonsin kommer bli.

Rent allmänt kan man notera att det trots andra mekanismer, som påverkar klimatet idag jämfört med förindustriell tid, inte är helt klart och tydligt att värmeperioden under 1990-talet och framåt är något som går utanför den interna variabilitetens gränser för området under de senaste 500 åren. Det betyder att den interna variabiliteten är större än vad vi tidigare trott, att förändringarna över tid gått snabbare än vi tidigare trott och att vi kanske ännu inte är helt utanför det område som är naturligt förkommande över århundranden hos oss – oavsett vad det är som ligger bakom den nuvarande värmeperidoen. Det är också en slutsats som ligger i linje med BACC-rapporten. Med detta i bagaget blir det enklare att göra scenarier för framtiden.

För att avsluta kan jag också nämna att vi försökte oss på att använda utdata från en global klimatmodell, nämligen den tyska kopplade ”EcHo-G”-modellen (ECHAM för generell atmosfärcirkulation kopplas med oceanmodellen HOPE-G). Vi nöjde oss med att jämföra dess lufttemperatur för Östersjöregionen med de rekonstruerade lufttemperaturen vi använt för vår 500 år långa modellkörning, samt de uppmätta vid riktiga stationer runt om i regionen. Det visade sig tyvärr att global klimatmodelldata ännu har allt för låg kvalité för att kunna användas på detta sätt. Den säsongsmässiga variationen var mycket snäv; allt för kalla somrar och orealistiskt varma vintrar. Dessutom fanns det en stark värmande trend från 1750-talet i EcHo-Gs simulerade lufttemperatur, något som inte går att finna i varken rekonstruerade lufttemperaturer eller i uppmätta data. Hur kvalitén från andra vida använda klimatmodeller är har vi tyvärr ännu inte analyserat. Jag kan bara hoppas att de är bättre.

Dags för en mycket kort sammanfattning. Vad har vi lärt oss?

• Proxyrekonstruktioner av temperatur och tryck går utmärkt att använda som bas för att driva en klimatmodell över de senaste 500 åren. De nödvändiga drivningarna (vattenstånd, färskvattentillförsel etc) går att härleda ur dessa.
• Flera värmeperioder har inträffat mellan 1500 och 2001; 1730-, 1930- och 1990-talen, vilka var ungefär likbördiga i magnitud
• Förändringar mellan normaltillståndet i regionens klimat, mot värme- och köldperioder har gått snabbare än vi tidigare trott, samtidigt som de varit större än vi tidigare trott.
• Köldperioder inträffade i slutet av 1600-talet och i mitten av 1700-talet, men också flertalet korta sådana, så som tidiga 1940-talet och mitten av 1980-talet
• Vattentemperaturen var som kallast år 1695 och som varmaste år 1975, samtidigt var 1900-talet det varmaste århundradet sedan 1500-talet
• Isen har under fler gånger reducerats på grund av milda vinterperioder. Det skedde under 1730-, 1740-, 1930- och 1990-talen då likvärdiga isförhållanden rådde i Östersjön.
• År 1989 var isen den minsta uppmätta, medan 1961 var den näst minsta uppmätta. Arean då uppgick till cirka 52 000 kvadratkilometer (jämförbart med Bottenhavets yta). Isfri har Östersjön aldrig varit sedan 1500-talet, och kommer troligen inte bli i framtiden.

För den som är intresserad att läsa hela artikeln är det bara att maila och be mig snällt om en pdf-version. Det finns mycket mer att upptäcka.

Uppdatering 28/10: Jag har skapat en figur över vattentemperaturen och isutbredningen i Östersjön. Se här. Gråa linjer och staplar är individuella år, röda linjer är 11-årigt glidande medelvärde.

Torsk i tid och otid

Jag tänkte i detta inlägg koppla ihop det förgående inlägget med ett inlägg jag publicerade för över ett år sedan. Det kommer nu således att handla om torskens existens i våra farvatten. Hur har torskbestånden varierat över tid i Östersjön och varför samt hur stort har uttaget varit över tid? Det är något en ny artikel (accepterad, i press) i Fisheries Research försökt reda ut genom att gå igenom mängder av inrapporterade landningsanteckningar från de berörda ländernas myndigheter mellan åren 1550 till 1860. Lite problematiskt är det dock eftersom den politiska geografin förändrats ganska dramatiskt under denna tid. Tänk själv på hur Sveriges landyta expanderade och föll isär under den berörda perioden, och liknande öde skedde med de flesta länder i Östersjöregionen. Ett ständigt återkommande exempel är hur Blekinge, Skåne och Halland blev permanent svenska vid Roskildefreden 1658. Innan dess var det de danska myndigheterna som var ansvariga för bokförandet av det danska fiskefångsterna, och efter erövringen föll lotten självklart på den svenska motsvarigheten. Det är därför ett pusselspel att hitta alla dokument och få dem att passa in snyggt (förutsatt att arkiven skötts ordentligt och/eller inte skadats/förstörts av brand eller dylikt).

När väl det geografiska är utsorterad uppstår ett nytt problem. Enheter är inte desamma över tid och tungan måste hållas rätt i mun för att en korrekt uppskattning av fiskfångsterna skall kunna göras. Således måste alla gamla enheter gås igenom och fås rätt. Visste du exempelvis att en tunna var 126,6 liter stor i Sverige 1754-1888 men att den blev 120 liter från 1889, eller att den danska tunnan bara rymde 108,2 liter? Må hända är det i sig inget stort eller svårt problem, men rätt skall vara rätt.

Något som författarna upptäckte genom sin genomgång av de svenska handlingarna från 1500-talets mitt för Stockholmsområdet var att det årliga intaget förvisso varierade ganska mycket från år till år, men att det åtminstone var jämförbart med det som plockade upp under åren 1998-2005 i likvärdiga områden enligt modern bokföring (14 ton/år). Fisket var alltså relativt omfattande och mycket riktigt tog Gustav Vasa också ut torskskatt vid Gillöga 1558. Det tyder på att torsken var en viktig ekonomisk faktor. Dessutom är det högst rimligt att anta att 1500-talets siffror är underskattade. Från den finska sydvästkusten exporterades mängder med torsk till Sverige mellan 1556 till 1635. Under sin högtid exporterades 10 ton varje år (varierande mellan 5 till 20 ton/år) för att successivt mattas av. I sammanhanget kan man jämföra det med det moderna fisket som tog upp 1 till 2 ton/år under slutet av 1970-talet, och att det inte överskridit 3 ton sedan 1996.

Under senare hälften av 1700-talet tillkom en ny gren av torskfiske i södra Östersjön. Då började danska fiskare att transportera levande trosk från området kring Bornholm till fiskemarknaden i Köpenhamn. Maximum av denna transport nåddes under 1830-talet, och fortsatte hålla liknande nivåer fram till slutet av århundradet. En uppskattning för 1836 tyder på att 105 ton torsk på detta sätt transporterades till fastlandet – men mer generellt kan man uppskatta den minsta gränsen för transport av levande torskar under 1830-talet till 24-30 ton per år.

Författarna skriver att fiskeriet från 1500- till 1800-talet kan sättas i ett ekologiskt perspektiv. Under den berörda perioden verkar Östersjön ha haft en relativt stark stam av torsk, eftersom stor möda lades ner på beskattning och infrastrktur för torskfisket. Det kan i våra dagar verka en aningen motsägelsefullt då Östersjön under denna tid var mindre övergödd, och mindre produktiv, varför systemet skulle kunna ha varit aningens mindre lämplig för torskens fortplantning och överlevnad. Dessutom var förekomsten av rovdjur, som åt torsk, under den aktuella tidsramen mer påtaglig i form av fler sälar och tumlare, något som förändrades senare. Att Östersjön ändå kunde upprätthålla ett signifikant torskbestånd beror förmodligen på att torskarna överlevde längre. I slutet av 1800-talet förändrades fångstmetoderna ganska radikalt då båtar fick bättre redskap i form av större och bättre båtar och nät, motorkraft och hydrauliska vinschar började användas samtidigt som fisket flyttades längre ut från kusten.

Att torsken förekom i större mängder ändå upp till Stockholm och Finland under slutet av 1500- och början av 1600-talet visar på ett stort bestånd, eftersom det bara är då de brukar komma så långt norrut – såvida inte Östersjön var saltare än nu, och på så sätt gynnade torskens spridning norrut. Tidigare rekonstruktioner av Östersjöns salthalt, baserat på proxydata har indikerat att 1500- och 1600-talets salthalt i Östersjön var lite sötare än 1900-talet var. Vad har jag då att säga om det? Av mina och mina kollegors resultat av den rekonstruerade flodtillförseln för de senaste 500 åren verkar det som om tillrinningen av färskvatten var i den högre änden av spektrat under 1500- och 1600-talen. Detta höll i sig över en längre period (cirka 75 år), varför Östersjön med största sannoliket fick lägre salthalt under denna period. Vi vet ju att salthalten har en responstid på cirka 33 år, och perioden med den höga färskvattentillförseln översteg denna längd. Dock skall jag be om att få återkomma lite mer specifikt i denna fråga längre fram när jag tittat närmre på andra aspekter också. Att salthalten skulle vara den primärt gynnande effekten för torsk att breda ut sig så långt norrut som Stockholm och Finland är förmodligen mindre troligt.

Även om det inte kommer som en överraskning är det intressant att läsa om hur stor betydelse torsken ändå har haft för ekonomin i Sverige och de andra Östersjöländerna. Att fisket var såpass intensivt som det ändå var är för mig en överraskning. Hur det kommer bli i framtiden är svårt att sia om, eftersom torsken idag verkar vara starkt begränsad, vilket förmodligen till största del har med ett tidigare överuttag att göra. En starkt decimerad population behöver tid för att återhämta sig.

Det glömda tonfisket

Att sillen haft blomstrande perioder, som vart enormt viktiga för västkusten (min hemkommun Lysekil är delvis ett resultat av sillperioden under 1700-talets andra hälft, även om bebyggelse fanns där redan under 1500-talets sillperiod), är väl känt för de flesta. Men hur är det med andra fiskeperioder? Torskfisket har ju vart betydande under lång tid, även om det numera är ganska begränsat på grund av upptagskvoter. Det finns ytterligare en fiskperiod, som blomstrade för endast 50 år sedan, men som idag nästan är bortglömd av gemene man; tonfisket under slutet av 1800-talet fram till 1960-talet. Vad som skedde med tonfisken under den här perioden har vart relativt ovisst under lång tid, eftersom några sammanställningar av tillgängliga fiskelandningar inte har gjorts. Varför tonfisken helt plötsligt försvann från Västerhavet och Öresund under 1960-talet har förhöjts i dunkel. Var det temperaturförändringar, naturliga variationer i fiskebeståndet, utfiskning eller något helt annat? Dessa frågor har nu några danska fiskeriforskare nu försökt kartlägg i en ny artikel i Fisheries Research.

Tonfisken dök upp i vårt närhav under sommaren, typiskt juni eller juli, och försvann igen under hösten. Under sin närvaro i Kattegat och Öresund åt den sig mätt på sill och makrill. Till en början var yrkesfiskarna inte jätteintresserade av att fånga tonfisken eftersom de bland annat inte visste hur de skulle bära sig åt eller hade rätt utrustning (trålning fungerar inte värst bra –  fällor eller spö fungerade bäst). De gånger de lyckades skapade det däremot relativt stor uppståndelse i fiskelägren. Successivt lärde sig yrkesfiskarna hur de skulle tackla tonfisken, och började fånga den i allt större omfång. Först under 1930-talet öppnades tonfiskfabriker i Danmark. 

Anteckningar om fångsternas storlek finns under lång tid tillbaka, men de gör dessvärre inte rättvisa vad gäller varken mängden fångad tonfisk, precis som med all annan fisk, eller den potentiella biomassan i havet. Allt som fångas rapporteras inte in till de berörda myndigheterna i respektive land, vissa gånger bokförs fisken som en annan art än tonfisk och förändringar i ansträngning från yrkesfiskarna avspeglar inte antalet tonfiskar under respektive år. De tillgängliga data är alltså till största sannolikhet underskattade och inte en enkel avspegling av den egentliga mängden tonfisk i Västerhavet. De slutsatser som går att dra av tillgänglia bokföringar är alltså (1) huruvida tonfisken var tillgänglig under det aktuella året, (2) att antalet fiskar i havet vida överstiger det inrapporterade uppfiskade antalet och att (3) data som pekar på inga uppfiskade tonfiskar inte är enstydigt med att tonfiskar inte fanns i Västerhavet under berörda tidsramen. Som mest fångade Sverige, Danmark och Norge cirka 1000 ton tonfisk vardera per år under 1940-talet i Öresund, Kattegat, Skagerak och Nordsjön.

Att tonfisken förekom under sommarhalvåret, främst juni till oktober, i våra hav indikerar att den förmodligen var något temperaturkänslig. Det faller sig därför naturligt att undersöka om förändringar i vattentemperaturen på något sätt påverkat fiskbeståndets utbredning. Fanns det lika mycket tonfisk oavsett om det var varma eller kalla år? Baserat på mätningar av temperatur från Nordsjön och Norska havet i jämförelse med första och sista dag med tonfisksobservationer samt antalet dagar per år fiskarna kunde beskådas finner man omgående att temperatur inte verkar ha någon större betydelse för tonfiskens mängd eller dess försvinnande under 1960/1970-talen.

Vad var det då som ledde till att tonfisken försvann? Vi vet inte riktigt om det var av naturliga orsaker (planktonstruktursförändringar, Nordatlantiska oscillationen, lufttrycksförändringar etc) eller om överfiskning skulle kunna ha något med det att göra. Det ger fog för att studera ubredningsmönstren ur andra perspektiv också eftersom det kan ge bäring på hur vi skall förvalta de fiskebestånd vi har i våra hav inför framtiden. Vad vi kan säga är att temperaturförändringar under denna period förmodligen hade mycket lite med saken att göra. Med andra ord, tonfisk i våra närhav är inte en bra temperaturindikator.

Regn igår, idag och imorgon

Ytterligare en sommar är snart slut. De flesta kommer nog minnas sommaren 2007 som ganska kall och regnig, alltså ganska dålig för de flesta. Men kall var den egentligen inte, den var faktiskt ganska normal. Juni var något över normal, juli var normal eller under det normala och augusti ser ut att sluta på över normal temperatur. Vi var ju faktiskt bortskämda under förra årets sommar med höga temperaturer (längre än så brukar vi inte komma ihåg vädret om det inte är extremt). Regnigt var det däremot iår, framförallt i juli. Det regnade mer än normalt i södra och norra Sverige, men under normala mängder kom i mellersta Sverige. I samband med att regnet vräkte ner publicerades också en artikel  i Nature, som fick stort genomslag i media. Artikelförfattarna föreslog en viss koppling mellan ökad nederbörd och stigande temperaturer. Deras resultat indikerade att den mänskliga faktorn bakom ökad global och årlig nederbörd låg på 50-85% med en säkerhet på 5-95% under perioden 1925-1999 mellan latituderna 40S och 70N (på låga latituder på norra hemisfären var dock trenden negativ). Genom att köra 4-10 klimatmodeller med olika drivning (endast antropogen drivning, endast naturlig drivning samt en kombination av båda) fick man för varje latitud ett spann av modellerad förändring i nederbörd. Den observerade trenden befann sig i de flesta fall inom spannet. Varje enskild modell återgav dock inte trenderna korrekt över alla latituder, men genom att göra ett medelvärde med skalning av modellkörningarna kunde man få något som kunde se ut att vara okej (det är en teknik som används ofta i dessa sammanhang). Bästa korrellation mellan observationer och modellresultat erhölls då både antropogen och naturlig drivning togs med, vilket inte borde vara någon världsomskakande nyhet. De modellerade trenderna var dock alltid mindre än den observerade. Att nederbörden generellt ökar (på vissa ställen minskar den) om temperaturen ökar borde vara tämligen troligt redan från början. Det är också något som en artikel i Science slog fast redan två veckor tidigare. Och om temperaturen ökar på grund av bland annat antropogena effekter så bör det vara mycket troligt att nederbördsmönstret påverkas något globalt. Regn är också den parameter som förmodligen är viktigast för framtida anpassning av samhället, eftersom vi har lättare att klara temperaturförändringar än rubbningar av tillgång till vatten alternativt kraftiga översvämningar.

I vart fall fick artikel i Nature, inte helt oväntat, de flesta medier att gå helt i taket och dra pralleller till årets regnrika sommar och hävda att morgondagen redan var kommen… precis som de gjorde förra sommaren med den tryckande värmen och brist på regn. Nå, fint så, det får stå för dem (de måste ju ha något att skriva om) – jag tar en annorlunda approach. Att det ibland regnar mycket under sommaren bör inte vara några konstigheter. Ibland fullkomligt vräker det ner, och ibland är det långa perioder utan en enda droppe regn. Sådan är sommaren. Jag skulle bli mer förvånad om en sommar var normal, än inte. För vädret är onormal mer normalt än normal – både igår, idag och imorgon.

Vad kan vi säga om förändringar i regnmönster hittills i vår region? Från BACC (BALTEX assesment of climate change for the Baltic Sea basin) får vi reda på att nederbörden ökat i Östersjöregionen under 1900-talet, men att det inte är jämnt fördelat över området. Den största förändringen har skett under vinter och vår, medan höstarna under senare delen av 1900-talet blivit torrare. Sommrarna har fått något mer nederbörd i norra regionen, men blivit torrare i söder. Väster har också fått mer nederbörd än öster. Framtiden, enligt modellresultat, bjuder på mer regn på årsbasis i regionen, speciellt vintertid (vilket skulle kunna ge mer snö om vi har tur), men det blir torrare somrar i söder (alltså motsats till iår). Dock är det inte helt glasklart hur det kommer bli eftersom den naturliga variationen i nederbörd varit tämligen stor på längre tidsskalor. Men, visst kan det komma att bli väldigt regnigt även på sommaren i södra Sverige ibland (och väldigt kallt på vintrarna då och då). Därför bör det vara frekvensförändring av extrem nederbörd som bör studeras närmre. För det är förmodligen inte mer regn under sommaren som sådan vi kan förvänta isåfall, utan att det oftare inträffar ett skyfall enligt definitionen på extrem nederbörd. Jag har vet inte hur sommaren 2007 platsar in på den listan. Skulle här också vilja återkoppla till ett tidigare inlägg. I Östersjöregionen sker relativt stora förändringar under ett sekel, och har så skett hela tiden; iallafall sedan år 1500. Kan vi klargöra denna variation bör det bli lättare att göra bättre modellscenarier för framtidens nederbörd; vilket som bör vara normal variation jämfört med ett tydligt påverkat system.

GöteborgsPosten hade för övrigt en bra artikel häromdagen om sommaren, och eftersom jag befann mig hos särbon i Danmark under semestern kan jag också rekommendera DMIs sammanställning.

Uppdatering 29/8: DMI har nu ytterligare en ny sammanställning. Sommaren är den tredje våtaste. Toppåren är 1980 och 1879.

Lästips – 500 år av färskvattentillförsel till Östersjön

I ett stycke arbete, som jag och mina kollegor har gjort, har vi försökt att rekonstruera färskvattentillförseln till Östersjön över de senaste 500 åren. Färskvattentillförseln är en indikator på integrerad nederbörd i området, och nederbörd är kanske viktigare än temperatur att studera när det gäller klimatförändringar. Östersjön är som bekant ett innanhav med bräckt vatten. Förändringar i vattenbalansen kan medföra stora förändringar i salthalt, och därmed ekosystem. Det sker dock inte momentant. Tidsskalan för förändringar i Östersjöns vattenbalans är 33 år enligt Omstedt & Hansson (2006). Vi vet sedan tidigare att den salthaltsvariationen i Östersjön är cirka 1 över 30 år (medelsalthalten i Östersjön är 7). Över de senaste 500 åren har ingen större förändring skett på årlig skala i färskvattentillförseln till Östersjön, vilket ger viss tydan på att nederbördsmönstret förmodligen inte förändrats särskilt mycket under denna tid.

The statistical analysis revealed that there is large interannual and interdecadal variability in the annual river runoff to the Baltic Sea. However, no statistically significant trend was observed over the last half millennium, which implies no significant change in precipitation in the Baltic Sea catchment area. Changes may have occurred on an interseasonal time scale but have not been investigated in detail at this point.

De första preliminära resultaten från denna studie går att läsa om i augustinumret av GEWEX Newsletter (GEWEX är en del av WCRP). Arbetet går nu vidare att analysera data i mer detalj, vilket förhoppningsvis kommer ge svar på många av våra frågor (men med absolut största säkerhet [>99%] ge upphov till ännu fler funderingar).

Lästips – Intervju i Göteborgs Fria Tidning

Strax innan jag for till Svalbard blev jag intervjuad för Göteborgs Fria Tidning. Intervjun gick i tryck i mitten av juli, men finns också att läsa på tidningens hemsida. Som vanligt är det ju platsbrist i tidningar, och hela intervjun (som var många gånger större än i tidningen – tack Charlotte för de mycket roliga och givande timmarna!) har fått kortats ned, vilket gjorde att fördjupning i många frågor fick stryka på foten.

Klimat hos Västnytt

Västsveriges nyhetsprogram hos SVT – Västnytt – har under veckan sänt fyra inslag med intervjuer av lärare, elever och forskare rörande klimatförändringar. Se del 1, del 2 (med Anders Omstedt), del 3 (med Tore Påsse), del 4.

Mer om isvintern 2006/7

Häromdagen filosoferade jag lite om att orsaken till den gångna vinterns mildhet förmodligen åtminstone delvis var kopplad till en positiv fas av den nordatlantiska oscillationen. En positiv fas ökar chanserna för mild luft och mycket nederbörd, vilket är överensstämmande med hur vintern hos oss var (bortsett från sista hälften av februari).

För att komplettera bilden liten är det kanske bra att redovisa hur isen i Östersjön lade sig. Även om issäsongen började ovanligt tidigt (början av november var mycket under normala temperaturer), på trots en mild höst tog det ett tag för isläggningen att ta fart. Isutbredningen är en integrerad faktor över havets avkylning under hösten samt kylan under vintertid. Den maximala utbredningen nås normalt i slutet av februari eller början av mars, varför kylan under januari och februari är starkt styrande för isläggningen. December 2006 och januari 2007 var en hel del över normala temperaturer i regionen iår, varför avkylningen av Östersjöns vatten var försenad. Allt rättade dock till sig under februari när kylan så småningom kunde infinna sig, om än stundvis avbruten av mildare passager (eller så var värmen avbruten av kyligare passager – är glaset halvfullt eller halvtomt?). Den maximala isutbredningen skedde den 6:e mars enligt SMHI (se iskarta). I skrivandets stund finns det endast mycket lite is kring Karlö (Hailuoto) och issäsongen kan därför räknas som över för i år.

Finska Havsforskningsinstitutet rapporterar att kulmen för isläggningen i Östersjön nåddes den 23:e februari (skillnaden mot SMHI antar jag beror på mätmetoder). Den maximala isutbredningen blev således 134 000 kvadratkilometer, vilket är 32% av Östersjöns area. För att en vinter skall räknas som normal krävs en area på 139 001 kvadratkilometer. Inte så konstigt alltså att vintern räknas som lindrig, men knappast som extrem på något sätt (extremgränsen går enligt våra finska kollegor vid 81 000 kvadratkilometer). Att det numera är färre extremkalla vintrar gäller alltså, men ännu ser vi ingen tendens till att de extremmilda blir vanligare, snarare verkar isvintrarna under 2000-talet ”återhämtat” sig något sedan det milda 1990-talet, även om det är ganska irrelevant (se figur [signifikant över perioden 1990-2007]). Årets isvinter var första vintern sedan 2002 som var mildare än normalt.

Och som vanligt kan man alltid lära sig något av historien, för där har vi nyckeln till framtiden. Till nästa vinter kan vi därför passa på att läsa lite om isvintern 1929/20.

Perspektiv på vintern 2007

Säkert är de flesta glada att det äntligen är sommaren som ringer på dörren om dryga halvmånaden. Jag tror inte många längre sitter och funderar över hur vintern, som vi precis haft, var och lägger olika perspektiv på sakerna. Det tänkte jag däremot göra.

Vintern 2007 var mild och det var en del prat om Östersjöns isar. I skrivandets stund håller de sista isarna på att försvinna i norra delen av Östersjön, vilket är ganska normalt för denna årstid (har det var riktigt kallt ligger de kvar in i juni). Men det tog ett bra tag innan isbildningen tog fart på grund av milda lufttemperaturer.

Isbildningen är ganska känslig för förändringar i lufttemperatur. Det räcker med mycket små förändringar i medellufttemperaturen över december till och med februari för att det skall få stora konsekvenser för isbildningen. I en artikel visade jag och min handledare att vintertemperaturen inte får överstiga +2 grader över Östersjön eftersom det då inte kommer bildas någon havsis. Faller temperaturen däremot under -6 grader är hela Östersjön islagd, vilket vore ganska jobbigt för sjöfarten. Temperaturspannet mellan fullkomligt istäckt och isfritt är endast 8 grader, och då skall man betänka att vi i medeltemperatur normalt sett befinner oss vid -2 eller -1 grader vintertid – alltså rakt i mitten av temperaturspannet. Att temperaturen iår låg i övre delen av detta spann under vintern kanske inte förvånar någon. Men vad är det som kan ha bidragit till att höja temperaturen?

Vi vet att den nordatlantiska oscillationen (NAO) i stor utsträckning påverkar vårt vinterklimat (de övriga säsongerna är relativt fria från större påverkan av oscillationen). Är NAO i en negativ fas är det mestadels förknippat med kyla och lite nederbörd i vår region. En positivt fas är istället förknippad med milda temperaturer och mycket nederbörd, vilket är ganska likt vad vi upplevde i vintras. Och mycket riktigt så var årets vinter förmodligen ganska påverkat av den positiva fas som NAO befann sig i. Indexet, som oscillationen redovisas med, visade på +1,8. Senast ett högre index än det nåddes var vintern 2000. NAO i december 2006 var ovanligt starkt positivt med värde på +3,1, vilket inte inträffat sedan december 1986 (alternativt februari 2000 om vi ser till andra månader). En ganska stark positiv fas av NAO underlättar för fuktig, och framförallt mild, luft från Atlanten att svepa upp över Östersjöregionen. Under de hittills mildaste vintrarna, 1989 och 1961, visade indexet +3 respektive +2 (se figur).

För vintern 2007 var även sommaren och hösten 2006 mycket gynnsam för att bädda för en mild vinter. Både sommaren och vintern var varmare än normalt och gav ett betydligt tillskott i högre än normala vattentemperaturer i Nordatlanten, vilket i sin tur delvis kan ha gynnat en positiv fas av NAO. Exakt vad NAO är har man ännu inte kunnat klargöra, även om det är ganska populärt att ta tryckskillnaden mellan Azorerna och Island. En förklaring som kom på EGU i Wien var istället atmosfärisk vågbrytning över Grönland, som orsakade blockering över Europa.

Under 1990-talet var NAO nästan uteslutande i en positiv fas. Endast 1996 var i en stark negativ fas (också det enda år under 1990-talet med under normal temperatur i vår region) och 1997 var svagt negativ. Det verkar som 1990-talet var en kulmen på en trend från början av 1960-talet. Från 1920-talet fram till 1960-talet istället trenden den motsatta (se figur). De år med svaga eller moderata NAO-index, vare sig negativa eller positiva, är inte lika lätta att placera in på en skala hur de påverkat utgången av vintern i vår region. De år med starka negativa/positiva index är däremot betydligt lättare att se ett samband för, vilket inte är så konstigt.

Att vintern 2007 blev mild är troligen till ganska stor del en förklaring med ett positivt NAO-index, som pumpade in mildluft över regionen. Det är däremot svårare att veta om den inpumpade luften skulle vara varmare än sig bör, det finns det ingen som kan säga. Tyvärr användes den milda vintern en aningen felaktigt hos vissa tv-personligheter (ingen nämnd, ingen glömd) som ett ”bevis” på antropogen uppvärmning. Det kan vi dock inte uttala oss något om, eftersom de årliga variationerna är såpass stora. En underliggande trend finns det, men att den skulle slå igenom på ett år är inte troligt.

Vad den kommande vintern 2008 kommer bjuda på är för tidigt att säga. Men om sommaren blir mycket varm kan det bidra till varma vatten, och därmed dämpa kylan – förutsatt att hösten också blir varm, vilket ju inte är en självklarhet. Avkylningsperioden över hösten är en mycket viktig faktor för vintertemperaturen i området. Hösten 2006 var som bekant ganska mycket mildare än normalt, vilket förhindrade en annars vanlig avkylning av havsvattnen i området. Det vi med säkerhet kan uttala oss om redan nu är att vintern 2008 kommer, den kommer att vara kallare än sommaren och att is kommer att läggas i Östersjön återigen, precis som varje år. Tills dess skall vi ut i sommarvärmen och njuta… och kanske även bada i havet.

Data över NAO-indexet för den intresserade finns att hämta bland annat hos ClimateExplorer.

Lästips – Troligen ett varmare hav

IPPC är en välkänd organisation för de flesta. Den motsvarande organisationen, som kartlagt litteraturen och var vetenskapen står idag rörande klimatförändringar i Östersjöregionen, BACC, är destu mindre känd. Något konstigt kanske eftersom det klimat vi har i vår region borde vara av stort intresse för oss att känna till hur det förändras, förändrats och kan förändras. I senaste Kemivärlden finns det en artikel i vilken min handledare, Anders Omstedt, intervjuas om projektet som i sommar kommer ut med en sammanställning i bokform. Artikeln finns att läsa som pdf här:

BACC har sammanställt och värderat tillgängliga data om historiska, nuvarande och förväntade klimatförändringar. Genom att använda mätdata tillbaka till cirka 1800 har man sett att den uppvärmning som skett de senaste hundra åren är drygt 0,7 °C. Observationer som kortare issäsong och minskad istjocklek på sjöar och floder är statistiskt signifikanta men ligger ändå inte utanför vad man kan förvänta inom den naturliga variationen. Lägger man däremot in dessa data i regionala klimatscenarier för hundra år framåt slår ökningen igenom och ger en tydlig temperaturstegring på 3 – 4 °C.

För som vill veta mer om BACC kan man klicka sig vidare till deras hemsida.

Utreda eller agera?

Dagens rubrik ”Miljöpengar har lagts på fel åtgärder” är intressant ur många aspekter och inte bara för att jag surrar ihop ett inlägg lite på ett sidospår mot det vanliga. I grunden handlar rubriken på både ett filosofiskt och politiskt plan om hur vi skall agera för eventuella problem vi finner i vår omvärld. Jag tänker inte specifikt på diverse klimatförändringar här, utan alla olika sorters problem som finns. Det mest kända rörande Östersjön är övergödning och algblomningar, vilket ställer till stora problem för kreti och pleti. Trots många miljarders investering i att rena kväve från våra utsläpp till innanhavet har ingenting skett. Fortfarande mår havet ganska dåligt och algblomningarna finns kvar (jag har nämnt det några gånger tidigare). ”Problemet” har också vart en oenig forskarkår då en aspekt av problemet har gynnats betydligt mer än en annan, varför exempelvis forskningen kring kväve vart mycket mer framträdande än kunskapen om fosfor och dess roll i systemet. Det är först på senare år som fosfor simmat upp som en ny viktig kandidat till problemen i Östersjön. Det krävdes, lite grovt förenklat, en oberoende internationell panel för att ens kunna få myndigheter att förstå vad fosfor är – även om den panelen också inte var direkt enig om kväve och fosfor. Och här kommer då det filosofiska i det hela; om man har begränsad kunskap, hur skall man agera? Skall man bygga upp en miljöpolitik på det lilla man har och satsa många miljarder pengar för att förhoppningsvis det skall leda till en förbättring? Risken är ju att ‘förbättringen’ faktiskt inte leder till någon som helst förbättring, och i värsta fall till en försämring (vem vill berätta det för sina väljare?). Och OM det nu skulle leda till en förbättring, vilket inte ens är säkert, kommer det ändå ta tiotals år innan en skillnad märks. Skall man istället sondera forskarkåren och ge mer stöd till dem som har förslag på andra mekanismer som spelar roll, det vill säga att vänta med att agera tills andra aspekter är utredda? Risken med det blir istället att problemen kan fortsätta och kan eventuellt förvärras, om man inte vet vad som är fel till kretis och pletis förtvivlan. Självklart kan man också tänka sig ett alternativ där man slår ihop både aktion och stöd till nya idéer… men riktigt så verkar det inte ha fungerat hittills.

Det är bra att sådana här frågor kommer upp och får diskuteras ordentligt för det är viktiga för både mig och dig. Att diskutera dem är det enda sättet att utveckla den dialog som forskare bör ha med beslutsförfattare. Samtidigt ställer det ansvarstagande på sin spets. Beslutsfattare sitter som regel i fyra år, problemen tar inte fyra år att rätta till då förändringar – till det bättre eller sämre – först syns tiotals år senare. Vem kan då stå till svars om effekten blev totalt motsatt den man ville ha? Och vad gör man i en situation där man vet att något behövs göras men diagnosen inte går att fastställa: agerar man eller fortsätter man utreda saken? Ger de båda samma resultat i slutänden eller är det ena värre än det andra? Svaren på det finns tyvärr inte.

Extremmilda vintrar vanligare? Ett isperspektiv.

Vintern 2007 har under den senaste veckan nått sitt slut i större delen av landet. I och med detta kan man också via SMHIs istjänst notera att isutbredningen i Östersjön nu åter är på reträtt. Det betyder därmed att isen med största sannolikhet nådde sin maximala isutbredning någon gång under första veckan i mars. Hur stor denna utbredning var vet vi ännu inte, men om jag får gissa så tror jag inte att årets maximala isutbredning kommer slå något rekord i minsta area. Det håller fortfarande vintern 1989 följt av vintern 1961.

Is är en viktig del av Östersjöns årliga cykel, och det finns många djur som är beroende av den. Sälar är ett typiskt exempel. De använder isen flitigt under vintertid, och om isen retirerar måste även sälarna göra det. Förr i tiden jagades säl i ganska stor omfång, och de år med milda vintrar (och därmed lite is) sågs stora fångster av säl längs Östersjökusten. Kalla år var däremot mindre bra för sälfångsten, eftersom sälarna då befann sig mycket längre ut till havs på isen, och dit tog sig inte människorna lika lätt.

Att vintrarna ibland är mycket milda är inget konstigt, ungefär lika konstigt som de ibland är väldigt kalla. Det händer. Men frågan är om det blivit fler mycket milda vintrar på senare tid? Jag tänkte ta reda på det i en grov uppskattning där jag använder mig av den maximala isutbredningen för Östersjön (se källförteckning längst ner). Den integrerade vinterlufttemperaturen över Östersjön är nära korrellerad med den maximala isutbredningen, vilket jag bland annat visat i en publikation (vintern är definierad som december, januari, februari). Det kommer kanske därför inte som en chock i sig att man i bland annat Finland bestämmer en vinterns mild- eller stränghet utefter ismängden i Östersjön. Det är ett gott mått. Faktiskt bättre än medeltemperatur i sig skulle jag vilja säga.

Den maximala isutbredningen börjar sina observationer år 1720. De förrsta 150 åren kanske inte är dunderpålitliga tyvärr eftersom det där snarare handlar om rekonstruktioner utifrån nyhetsartiklar, resejournaler, strandobservationer och liknande. Först när fyrskeppen kom under slutet av 1800-talet blir mätningarna mer pålitliga, och först när satelliter kom upp under 1970-talet får vi mer exakta mätningar. Men, eftersom isens utbredning är så nära korrellerad med lufttemperaturen kan man gott påstå att tillförlitligheten från 1720 och framåt är tillfredsställande, även om osäkerheten självklart är större.

Den maximala arean i Östersjön är cirka 420 000 km², lite olika beroende på vilka områden man räknar in i Östersjön – här inkluderar jag även Kattegat. Den första frågan jag ställer mig är inte om de extremmilda vintrarna blivit fler, utan om de extremkalla vintrarna blivit färre. Rimligtivs borde de ha blivit det om vintertemperturerna ökat. Jag definierar extremkall som en vinter då den maximala isutbredningen i Östersjön är lika med eller överstiger 350 000 km². Under de 286 år av data, som finns tillgängligt, matchar 52 vintrar detta kriterie. De är fördelade med 14 stycken under 1700-talet, 24 under 1800-talet, 14 under 1900-talet och ingen under 2000-talet. Det går ju inte riktigt att dra någon större slutsats av det eftersom 2000-talet ännu bara är fram till och med 2007 jämfört med de andra som är 100 år (bortsett från 1700-talet som bara utgör 80 år i data då mätningarna påbörjades först 1720). Jag sammanställde det hela till en figur över antalet vintrar, som matchar kriteriet, för varje årtionde sedan 1720 fram till 2006. Det man ser är att 1730-, 1930-, 1990- och 2000-talen inte har haft någon vinter med en isutbredning överstigandes 350 000 km². Det är inte förvånande eftersom dessa alla karakteriseras av mildare vintrar. Samtidigt kan man notera att 1800-talet ”svämmar över” av kalla vintrar, men att den tendensen bryts i slutet av århundradet i samband med att Lilla Istiden tar slut. Tendensen är ganska tydlig, om än inte signifikant, att mycket kalla vintrar är något som kommer mer sällan, även om det inte är ovanligt att årtionden går förbi utan riktigt kalla vintrar.

Så hur är det nu med de mycket milda vintrarna då? Jag definierar en extremmild vinter som då maximala isutbredningen är lika med eller understiger 100 000 km². Av dessa finns det 58 stycken fördelade över 286 år. Fördelningen är ganska jämn över århundradena; 16 under 1700-talet, 20 under 1800-talet, 21 under 1900-talet och 1 under 2000-talet. Tittar man närmre på statistiken av dem så inser man att de är väldigt jämnt fördelade även på kortare tidsskalor. En sådan mild vinter återkommer ungefär omkring vart femte år, och har så gjort ända sedan 1720. Så det låter ju spännande. Jag sammanställde även detta till en figur över förekomsten av mycket lite is i Östersjön. Snabbt går det att identifiera två årtionden då isen aldrig var såpass begränsad; 1780- och 1800-talen. I övrigt är det ganska jämnt fördelat med dessa mycket milda vintrar med begränsat med is i Östersjön. Det finns ingen stark tendens till att det blir fler sådana vintrar. Dessa mycket milda vintrarna har alltså inte blivit vanligare, däremot är det en viss variation från årtionde till årtionde, men inget som kan anses vara onormalt under senare tid.

Men om man nu skall prata söta sälar som är beroende av is, så är det nog ingen större anledning att tro att sälarna kommer dö ut på grund av isbrist. I Bottenviken, Bottenhavet, Skärgårdshavet och Finska viken lägger sig isen varje vinter, även om vi i söder pratar om utslagna tussilagos och kantareller i skogarna. Is kommer det alltid att finnas även i framtiden, och vissa år kommer det vara extremt mycket och andra år en del mindre av den varan.

Källor för maximala isutbredningen:

1. A. Seina & E. Palosuo, 1996: The Classification of the Maximum Annual Extent of Ice Cover in the Baltic Sea 1720-1995 – Based on the material collected by Rirto Jurva (winters 1720-1940) and the material of the Ice Service of the Finnish Institute of Marine Research (winters 1941-1995) – Meri – Report Series of the Finnish Institute of Marine Research No. 27, 1996.
2. A. Seina, H. Gronvall, S. Kalliosaari & J. Vainio, 2001: Ice Seasons 1996-2000 in Finnish Sea Areas – Meri – Report Series of the Finnish Institute of Marine Research No. 43, 2001.
3. A. Seina, P. Ericksson, S. Kalliosaari & J. Vainio, 2006: Ice Seasons 2001-2005 in Finnish Sea Areas – Meri – Report Series of the Finnish Institute of Marine Research No 58, 2006.
4. Vintern 2006 är från finska istjänstens arkiv.

Salt, strömmande, torsk

Har haft lite ont om tid för nya inlägg den senaste veckan, men här kommer två blänkare.

Min biträdande handledare i mitt doktorandprojekt, Anders Stigebrandt, har i senaste numret av Geologiskt Forum (nr 53) en bra, intressant och högst aktuell artikel om Golfströmmen: Golfströmmen är trög (saknar länk). Däri redogör han för varför Golfströmmen inte kommer att stanna av i första taget, och att det är saltskillnaden mellan Stilla Havet och Atlanten som upprätthåller den storskaliga havscirkulationen. Tyvärr förekommer det ju vissa tendenser i media att överdriva ”hotet” för en nedstängd Golfström. Att den kan försvagas eller förflytta sig lite söderut är möjligt, men inte att den stängs av. Det är det atmosfäriska flödet av färskvatten från Atlanten till Stilla Havet som är en mycket viktig drivande mekanism. Den utgör idag ett flöde på cirka 200 000 kubikmeter per sekund. På så sätt håller sig Atlanten saltare och Stilla Havet sötare, och det driver hela termohalina cirkulationen (av vilken Golfströmmen är en del). Och som Stigebrandt själv skriver:

Det finns ingen anledning att förmoda att Nordatlanten inte kommer att fortsätta att producera djupvatten för Världshavet även vid ändrade klimatförhållanden. Tidsskalan för den termohalina cirkulationen är cirka 1 000 år. Det betyder att det tar hundratals år innan förändringar i de interoceaniska atmosfärstransporterna av vatten får effekt på salthaltsfördelningen mellan oceanerna och därmed på den termohalina cirkulationen. /…/

Vilken betydelse har ett extra färskvattentillskott från en smältande inlandsis på Grönland? Den extra tillförseln av färskvatten måste ställas i relation till den totala tillförseln av färskvatten till regionen, som är av storleksordningen 200 000 kubikmeter per sekund, medan den extra tillförseln av färskvatten från den smältande Grönlandsisen har uppskattats till cirka 5 000 kubikmeter per sekund. Eftersom allt färskvatten blandas in i djupvattnet betyder det att salthalten på nytt djupvatten sjunker från cirka 34,92 till 34,91 promille. /…/

Den världsomspännande vertikala meridionala cirkulationen kallas ofta för den termohalina cirkulationen för att markera att den kräver att tyngre vatten skapas av termohalina processer vid havsytan. Cirkulationen drivs dock inte av djupvattenbildningen utan av den vertikala blandningen som bringar upp djupvattnet till ytskiktet. Blandningen i djuphavet drivs av turbulens som till största delen får sin energi från interna vågor som bildas då tidvattnet sveper över ryggar och trösklar i havsbottnen. Vertikalcirkulationen bör därför vara oberoende av klimatförändringar. Ökande transport av färskvatten i atmosfären mot högre latituder kan ge reducerad salthalt av djupvattnet. Men djupvattenbildningen upphör inte, möjligen flyttas den till ett annat område. /…/ För att djupvattenbildningen skall flytta från Atlanten till exempelvis Stilla Havet måste de atmosfäriska medelflödena av vatten mellan oceanerna byta riktning. Detta skulle kräva en annan atmosfärscirkulation än den vi känner.

Spana in tidningen och läs hela artikeln!

Min huvudhandledare, Anders Omstedt, pratar om förändringar i Östersjön hos Vetenskapsradion. Det handlar framförallt att nederbörden skulle öka, och på så sätt söta ut Östersjön. Men som jag och Anders visade i en artikel att det krävs ganska stora förändringar i ökad sötvattentillförsel för att Östersjön skall gå  mot ett mer sjölikt stadie. Idag är färskvattentillförseln till Östersjön cirka 15 000 kubikmeter per sekund. För att vårt innanhav skall bli som en sjö krävs att färskvattentillförseln ökar till 60 000 kubikmeter per sekund. Det mest extrema skulle kunna vara att det börjar ösa ned väldigt mycket vatten och medeltalet ökade till 20 000 kubikmeter per sekund. Då skulle salthalten så småningom minska med cirka 2,5 psu. Men tidsskalan Östersjön reagerar på i salthalt ligger på cirka 30 år, varför en förändring i salthalt inte syns omedelbart. Att Östersjön blivit något sötare på senare tid verkar stämma, men samtidigt är sådana variationer inte något nytt. Från Havsklimatgruppens hemsida (forskargruppen jag ingår i) går det att hämta en publicerad datafil över salthaltsförändringen i Östersjön sedan början av 1900-talet. Som framgår av data (se bild) förekommer stora variationer över tid och förändringar på i medeltal 1 psu är inte främmande. Att salthalten kommer förändras är inte något konstigt, för det har den alltid gjort. För 8500 år sedan var ”Östersjön” en sötvattenssjö som öppnades mot havet. Två tusen år senare nådde salthalten sitt maximum (mellan 10-15 psu), för att därefter successivt sjunka igen (idag ligger salthalten på 7-8 psu). Hur salthalten kommer variera i framtiden är alltså inte helt givet. Än mindre säkert är det hur torsken kommer att reagera.