Östersjön i en varmare framtid

Övergödning, blågrönalgblomningar och döda havsbottnar är omtalade problem i dagens Östersjö. Stora ansträngningar görs i samhället för att försöka åtgärda dem. Samtidigt pågår en klimatförändring. Frågan är hur den kommer att påverka algblomningar och bottendöd?

Ett intensifierat jordbruk i Östersjöns avrinningsområde kan ge ökade utsläpp av näringsämnen.

Klimatmodeller kan ge svar
Frågan är hur klimatförändringen kommer att påverka dessa ansträngningar att förbättra Östersjöns miljötillstånd. Kommer en varmare värld att hjälpa oss i våra ansträngningar, eller kommer det rentav att ha en motsatt effekt? Ett sätt att försöka räkna ut det är att använda sig av klimatmodeller.

Modellsimuleringar visar att klimat-uppvärmingen kan ge en förhöjning av medeltemperaturen i Östersjöns ytvatten på två till fyra grader innan 2100. Mycket tyder på att ett varmare klimat kan leda till en ökad nederbörd i norra Europa. Det gör att mer färskvatten rinner ut ur floder och älvar, vilket i sin tur gör att salthalten i Östersjön minskar med troligen en till två promille. Denna salthaltsminskning verkar bli lika stor över hela djupet, och den permanenta haloklinen kommer fortfarande att finnas kvar. Inflödena av salt och syrerikt djupvatten kommer troligen inte att förändras så mycket.

Förändringar i den fysiska miljön går inte obemärkt förbi, utan kommer även att påverka kemin och biologin i havet. Uppvärmningen förväntas leda till tidigare och mer kraftfulla blomningar av växtplankton, speciellt cyanobakterier, då de trivs i varmare vatten. Det kan förvärra syrebristen eftersom alla dessa alger så småningom dör, faller till botten och bryts ner. Ett varmare hav leder även till att mindre syre kan lösa sig i vattnet vilket ytterligare skulle förvärra syresituationen.
Modellering och klimatscenarion - hur fungerar det?
Modeller för atmosfären och haven används idag världen över för forskning och väderprognoser. De är baserade på en uppsättning ekvationer, som i sin tur är baserade på fysiska lagar och som beskriver rörelser hos både luft och vatten. För att modellera vad som händer i ett havsområde eller i atmosfären räknar man ut dessa ekvationer i ett tredimensionellt fält, en grid, som man lägger över det område man vill studera.

Östersjömodellen som används på SMHI har 619 gridrutor i öst-västlig riktning, 523 gridrutor i syd-nordlig riktning och 56 gridrutor i djupled. Totalt är det strax över 18 miljoner punkter man löser ekvationerna på. Vid en simulering gör man det inte bara en gång, utan ekvationerna räknas ut för var sjätte simulerad minut. Dessa beräkningar kan inte göras på en vanlig laptop eller skrivbordsdator utan måste göras på en stor dator, t.ex. ett kluster, vilket är flera hundra ihopkopplade skrivbordsdatorer.

För klimatstudier kör man modellen fram till år 2100 och undersöker hur utsläppen av koldioxid och närsalter kommer att påverka miljön i framtiden. Eftersom man inte vet exakt hur utsläppen kommer att utvecklas testar man flera olika scenarier där man varierar storleken på utsläppen.

Tre olika scenarion
På SMHI har flera modellsimuleringar gjorts för att försöka förutsäga hur syresituationen på Östersjöns bottnar skulle kunna bli i denna klimatuppvärmda framtid. De framtida utsläppen av näringsämnen och den därmed följande övergödningen är i detta sammanhang av avgörande betydelse för resultaten.

I det första scenariot följs åtgärdsplanen och utsläppen av näringsämnen minskas i enlighet med överenskommelsen i Aktionsplanen för Östersjön. Tyvärr skulle effekten av ett varmare klimat motverka dessa åtgärder, och det finns en risk att utbredningen av syrefria bottnar ändå kommer att ligga kvar på en liknande nivå som idag.

I det andra scenariot hålls utsläppen av näringsämnen kvar på samma nivå som idag. Syresituationen skulle ändå försämras till följd av uppvärmningen. Detta skulle ske främst i Egentliga Östersjön och Rigabukten, men även delvis i kustnära områden i Bottenhavet.

Inget önskvärt scenario
I det sista scenariot simuleras ett ökat utsläpp av näringsämnen till havet till följd av en ökande befolkning och ett intensifierat jordbruk. Det resulterar i att syrehalterna i nästintill hela Östersjöns bottenvatten minskar kraftigt.

Trots dessa ganska nedslående resultat pekar allt på att samhällets ansträngningar för att åtgärda utsläppen av näringsämnen och den därmed följande övergödningen är av stor betydelse för Östersjöns framtida miljötillstånd. En framtid där algblomningar och döda bottnar är ännu mer dominerande än i dag är inte önskvärd.

Text och kontakt:
Filippa Fransner, Meteorologiska institutionen, Stockholms universitet
Markus Meier, SMHI & Meteorologiska institutionen, Stockholms universitet
filippa@misu.su.se

Om tidskriften

Havsutsikt är tidskriften för dig som vill hänga med i vad som är på gång inom svensk havsforskning. I tidskriften får du svar på många frågor, men också en inblick i de frågor som ännu inte forskningen klarat av att besvara. Artiklarna är skrivna av forskarna själva, och anpassade för en bred publik av redaktionen. Läs mer


Sök i arkivet