Verdens mest glupske havvirvel finnes utenfor Lofoten og Vesterålen

Verdenshavene er krydret med tusenvis av stormer. En av de mest stabile er Lofotvirvelen i Norskehavet. Den lever av å sluke andre stormer.

TREDJE PLASS: Marta Trodahl kom på tredje plass da hun fortalte om virvlende stormer i havet på Forsker Grand Prix-finalen i Oslo på Latter, 22. september. Foto: Yngve Vogt

TREDJE PLASS: Marta Trodahl kom på tredje plass da hun fortalte om virvlende stormer i havet på Forsker Grand Prix-finalen i Oslo på Latter, 22. september. Foto: Yngve Vogt

Før satellittbildene kom på 1970-tallet, tenkte de fleste at havmassene beveget seg pent og pyntelig med havstrømmene, slik som Golfstrømmen, eller Den norske Atlanterhavsstrømmen som den heter etter at den har passert Skottland.

– Med satellittmålinger fikk man omsider et sammenhengende bilde av havet. Da så man også turbulensen i havet, forteller stipendiat Marta Trodahl i Seksjon for meteorologi og oseanografi på Institutt for geofag ved Universitetet i Oslo.

Takket være enorme mengder forskningsdata, både fra skip, bøyler i havet og satellitter, har hun avslørt nye hemmeligheter fra stormenes besynderlige liv i havet.

Langs alle de store havstrømmene, slik som Golfstrømmen, finnes det mange stormer. Dette er roterende vannmasser. Stormene ligner på høytrykkene og lavtrykkene i atmosfæren.

Det er likevel en vesentlig forskjell. Mens høytrykkene og lavtrykkene i atmosfæren kan være tusen kilometer brede, er mange av dem bare noen titalls kilometer brede i havet. Det betyr: Mens det i atmosfæren bare er plass til et begrenset antall lavtrykk og høytrykk rundt Jorda til enhver tid, er det plass til mange tusen samtidige stormer i havet.

Søkk og høydedrag på vannflaten

– De fleste stormene etterlater seg signaturer på havoverflaten.

Da er det mulig å måle stormene. Du lurer sikkert på hvordan?

Takket være satellittmålinger er det mulig å måle høyden på havoverflaten. På alle verdenshavene er det søkk og forhøyninger på havoverflaten. Forklaringen er at høytrykk tiltrekker seg vann. Da buler havoverflaten oppover. Med lavtrykk er det omvendt. De gir søkkene i havoverflaten. Høydeforskjellen kan være opptil en meter.

Det er nettopp denne høydeforskjellen som gjør det mulig å finne ut av hvor stormene er og hva slags stormer som er i havet.

På den nordlige halvkulen roterer lavtrykkene mot klokka og høytrykkene med klokka. Sør for ekvator er det omvendt.

Stormene er egentlig roterende virvler.

Ved ekvator kan virvlene være over 200 kilometer brede, mens virvlene blir mindre lenger nord. I polare strøk er bredden på virvlene så liten som 5 til 20 kilometer. Her er ni av ti virvler høytrykk. Marta Trodahl skal nå undersøke hvorfor de fleste av dem er høytrykk.

Mystisk norsk lofotvirvel

De fleste havstormene lever bare i noen måneder. De kan krysse havet, men utenfor Lofoten og Vesterålen finnes en enorm høytrykksvirvel som har eksistert siden forskerne fikk de første havstormobservasjonene for femti år siden. Denne spesielle virvelen kalles for Lofoten-virvelen. Den er én kilometer dyp og 60 kilometer bred.

Lofotvirvelen er robust og «fanget» i et bolleformet basseng mange hundre kilometer ute i havet, der kantene på bassenget varierer fra 500 til 3000 meters dybde. En av forklaringene på at den holder seg der, kan være at høytrykk ikke klarer å bevege seg i oppoverbakke.

– Lofotvirvelen virvler ganske fort. Og med fort menes nesten én meter i sekundet. Det er temmelig mye for en havstrøm. 

HAVHØYDE: Havoverflaten er lavere der det er lavtrykk (blått) og høyere der det er høytrykk (rødt). Illustrasjon: Marta Trodahl.
HAVHØYDE: Havoverflaten er lavere der det er lavtrykk (blått) og høyere der det er høytrykk (rødt). Illustrasjon: Marta Trodahl.

– Det finnes ingen andre virvler på Jorda som har levd like lenge.

For å finne en virvel som har eksistert enda lenger, må vi faktisk til planeten Jupiter. Her virvler en stor, rød flekk. Den kan ha eksistert i mer enn 300 år.

Sluker andre virvler

Det er kjent at høytrykksvirvler lever lenger enn lavtrykksvirvler, men dette er ingen forklaring på hvorfor Lofotvirvelen overlever så lenge.

– En virvel trenger energi for å overleve.

Spørsmålet er hvor virvelen får all energien fra. Det er nettopp dette Marta Trodahl har funnet svar på i avhandlingen sin.

 Lofotvirvelen sluker de andre virvlene som kommer i nærheten.

– Når to virvler møtes, kan de smelte sammen. Slik får Lofotvirvelen enda mer energi.

De fysiske lovene er slik at hastigheten på høytrykksvirvler øker når høyden på virvelen minker.

– Når virvler med samme tetthet møtes, legges de oppå hverandre. Den tyngre glir unna den lettere. Da dannes det et nytt spinn.

 Og vips har Lofotvirvelen fått masse ny energi. Eller for å si det med andre ord:

Energien i en virvel vil alltid minke, men når en ny virvel legges oppå den gamle, får den mer energi.

– Lofotvirvelen sluker noen stormer i løpet av året. Uten tilførsel av alle disse stormene hadde den dødd ut for lenge siden.

Enorme simuleringer

For å løse problemet har Marta Trodahl brukt en matematisk havmodell der hun simulerer hvordan havet utenfor Lofoten har oppført seg de siste ti årene.

Her ser hun på høyden på havoverflaten, hvordan havstormene oppstår, hvordan de forflytter seg og hva som skjer når de møter Lofotvirvelen.

Denne modellen krever så mye regnekapasitet at hun må kjøre den parallelt på noen hundre datamaskiner i flere måneder.

Takket være den store regnekapasiteten er det nå for første gang mulig å fange opp de små virvlene ved polene.

– Da får vi et bedre bilde av hva som skjer. Det er viktig. Alle havstrømmer, slik som Atlanterhavsstrømmen, inneholder mye energi. Virvlene bremser denne havstrømmen på vei nordover. Det betyr at virvlene tar ut energi fra Atlanterhavsstrømmen.

Og da lurer du kanskje på hva dette har å si for oss? Mye!

Viktig for norsk klima

Uten disse virvlene hadde Atlanterhavsstrømmen most seg raskere nordover.

– Virvlene forlenger reisetiden. Uten virvlene ville Atlanterhavsstrømmen ha brukt tre måneder kortere tid på ferden sin. Det nyter vi i Norge godt av. Uten energioverføringen til alle virvlene er det tenkelig at det hadde blitt varmere i Arktis og kaldere i Norge.

Forklaringen er enkel. Ettersom virvlene bremser opp havstrømmen, får den tid til å avgi mer varme underveis.

Uten virvlene hadde isen smeltet raskere i Arktis, slik som i Framstredet mellom Svalbard og Grønland.

– Virvlene er med på å transportere varme i havet. Kunnskapen om virvlene kan derfor gjøre klimamodellene bedre.

Denne artikkelen er opprinnelig publisert i Apollon, UiOs forskningsmagasin: Verdens mest glupske havvirvel fins utenfor Lofoten og Vesterålen

Av Yngve Vogt
Publisert 3. nov. 2020 10:42 - Sist endret 3. nov. 2020 10:44