Översikt av forskningen under expeditionen Arctic Ocean 2018. Illustration: Paul Zieger

Översikt av forskningen under expeditionen Arctic Ocean 2018. Illustration: Paul Zieger

Varje år kommer alarmerande nyheter om att istäcket i Arktiska oceanen försvinner i takt med den ökande uppvärmningen av regionen. Klimatet i Arktis förändras snabbare än på någon annan plats på jorden, med allvarliga följder för djur- och växtliv och för den arktiska befolkningen. Molnen spelar en central roll för det arktiska klimatet genom att reglera energiflöden vid ytan som påverkar hur havsisen fryser och smälter.

Tidigare forskning har överraskande hittat sockermolekyler från mikroorganismer vid vattenytan i molnen över Nordpolen. Samtidigt som det är både spännande och oväntat att mikroorganismerna i de öppna råkarna inne i packisen kan generera sockermolekyler som påverkar molnbildningen i Högarktis är vår nuvarande förståelse inte tillräcklig för att kvantitativt kunna uppskatta deras betydelse för isens framtida utbredning. Kanske kan mer öppet vatten leda till att fler sockermolekyler virvlar upp i luften. Vattenångan i luften får då fler sockermolekyler att kondensera på och det blir fler men mindre droppar i molnen. Mindre och fler molndroppar kan effektivt kyla luften vid isytan genom att hindra solvärmen från att tränga ner till ytan – en negativ återkopplingsmekanism som i förlängningen skulle kunna ge en bromsad smältning av isen i Arktis.

Ballongen blåses upp för att samla in molndroppar. Efter expeditionen sker DNA-analys för att se från vilka marina mikroorganismer sockermolekylerna och proteinerna i molnen kommer från. Foto: Julika Zinke

Ballongen blåses upp för att samla in molndroppar. Efter expeditionen sker DNA-analys för att se från vilka marina mikroorganismer sockermolekylerna och proteinerna i molnen kommer från. Foto: Julika Zinke

Banbrytande landvinningar kräver en bred och tvärvetenskaplig satsning där tillämpningen av avancerad teknisk utrustning och analytiska metoder är en förutsättning. Våra detaljerade observationer genomfördes från några hundra meter under havsytan till flera kilometer upp i atmosfären. Genom att förankra en ballong på vårt isflak vid Nordpolen samlade vi in molndroppar för att bestämma partiklarnas ursprung genom analys av den ärftliga information som är kodad i de marina mikroorganismernas DNA-sekvens.

Ballongen på jakt efter moln för mätningar. Foto: Ian Brooks

Ballongen på jakt efter moln för mätningar. Foto: Ian Brooks

Vi har samlat in unika observationer som kommer att ge detaljerad information om grundläggande processer för molnbildning i Arktis. Först om några år vi kan slutrapportera kvalitetsgranskade data. Den som väntar på något viktigt väntar inte för länge. Våra unika resultat är nödvändiga för att förstå det arktiska klimatet, dess känslighet och gensvar för klimatförändringar orsakade av mänskliga aktiviteter.

Provtagning i det översta lagret i havet. Ytlagret är den millimeter som finns på ytan, här sker allt utbyte mellan hav och atmosfär. Organiskt material, till exempel aminosyror och fettsyror finns i hög koncentration i detta lager. Foto: Karin Alfredsson

Provtagning i det översta lagret i havet. Ytlagret är den millimeter som finns på ytan, här sker allt utbyte mellan hav och atmosfär. Organiskt material, till exempel aminosyror och fettsyror finns i hög koncentration i detta lager. Foto: Karin Alfredsson

Sommarens expedition var den femte forskningsexpeditionen med fokus på molnbildning till den centrala arktiska havsbassängen. De tidigare genomfördes 1991, 1996, 2001 och 2008. Genom upprepade expeditioner till samma område, med samma målsättning, erhålls både en uppföljning av förändringar och variabilitet i Arktis och en kontinuerlig kunskapsuppbyggnad om klimatprocesser.

Ytan med öppet vatten mellan isflaken var i ständig förändring. Dagarna med mycket öppet vatten kunde en större båt användas med bättre kapacitet för provtagning. Foto: Karin Alfredsson

Ytan med öppet vatten mellan isflaken var i ständig förändring. Dagarna med mycket öppet vatten kunde en större båt användas med bättre kapacitet för provtagning. Foto: Karin Alfredsson

Mätningar av vilka partiklar som kommer från vattnet. Foto: Karin Alfredsson.

Mätningar av vilka partiklar som kommer från vattnet. Foto: Karin Alfredsson.

Caroline Leck
Stockholms universitet