Medan forskare fokuserar på smältande istäcken och stigande havsnivåer utspelar sig en mycket mer stillsam historia under vattenytan. Obemärkt, men tillräckligt kraftfull för att påverka havsströmmar, ekosystem och kanske till och med vårt klimat.

Osynliga vågor som skakar Antarktiska oceanen

När ett isberg lossar från en glaciär verkar spektaklet tydligt: åskande ljud, stänkande vatten, därefter tystnad. Vid ytan varar ögonblicket bara några minuter. Under vattnet är momentumet början på något större: energirika vågor som rör sig miltals genom Antarktiska oceanen.

Brittiska forskare har fastställt att sådana kalvningshändelser kan framkalla så kallade ”undervattenstsunamier”. Inte vattenväggar som sköljer över stränder, utan interna vågor som rullar genom vattenpelaren. De är flera meter höga, men fullständigt dolda under havets spegel.

Dessa gömda tsunamier blandar kallt, salt djuphavsvatten med relativt varmare skikt, så värme och näringsämnen plötsligt stiger upp.

Denna blandningsprocess berör tre kärnelement i klimatsystemet:

fördelningen av värme i havet,
mängden syre i djupare vattenslager,
tillgängligheten av näringsämnen till plankton och fisk.

En upptäckt tack vare ett lyckligt ögonblick till sjöss

Ett forskningsfartyg vid rätt tidpunkt

De första tydliga tecknen kom inte från en dator, utan från ett riktigt fartyg i oroligt vatten. Ombord på den tidigare brittiska isbrytaren RRS James Clark Ross registrerade instrument oväntade svängningar i temperatur, strömning och vattnets densitet. Det skedde precis runt det ögonblick då en stor isbit lossnade från en glaciär.

Vind, tidvatten och vanlig ytblandning kunde inte förklara de uppmätta energitopparna. Data pekade på något annat: kraftfulla interna vågor, uppkomna eftersom enorma isblock dök ner i havet som kolossala kolvar.

Fartyget självt har dock fått ett nytt liv. År 2021 såldes det till Ukrainas Nationella Antarktiska Vetenskapliga Center och seglar nu som Noosfera. Mätningarna från dess brittiska period förblir dock en referens för havsforskare.

En blandningsmotor som kan konkurrera med vinden

Fram till nyligen utgick många havsmodeller från tre huvudkällor till blandning runt Antarktis: hårda vindar, tidvattenströmmar och värmeförlust vid ytan. Nu visar det sig att iskalvning utgör en fjärde faktor, och inte någon liten sådan.

I vissa regioner kan energin från undervattenstsunamier närma sig eller till och med överträffa energin från tidvattenblandning.

Det har en komplicerad baksida. Den extra blandningen kan skjuta varmare djuphavsvatten mot glaciärfronter. Resultatet: mer smältning vid botten av isflak, snabbare försvagning och större sannolikhet att stora isbitar åter lossar. Så uppstår en återkopplingsloop:

is bryts av och orsakar undervattensvågor,
vågorna för värme till glaciärbasen,
glaciären blir mer instabil,
ny kalvning följer, med nya vågor.

Den cirkeln förblir lokal, men effekterna når längre. Förändringar i blandning påverkar produktionen av kallt, tungt vatten som sjunker ner och spelar en roll i den globala havscirkulationen.

Rothera och RRS Sir David Attenborough: operationsbas i kylan

Jakt på ”osynliga” händelser

För att bättre förstå processen arbetar team från den brittiska forskningsbasen Rothera på Antarktiska halvön. Därifrån seglar de med det moderna polarfartyget RRS Sir David Attenborough till glaciärfronter, där kalvning ofta förekommer.

Varje avbrutande isvägg blir nästan ett naturligt experiment. Något som inte kan återskapas i en bassäng eller laboratorium. Forskarna vill veta exakt:

vilken form och storlek av isblock som framkallar de starkaste vågorna,
hur långt dessa interna vågor rör sig,
hur länge den extra blandningen i vattenpelaren förblir märkbar,
vilken effekt detta har på plankton, fisk och mikrober.

Mätning efter mätning ska hjälpa till att ge fenomenet en plats i globala klimatmodeller. Utan det steget förblir förutsägelser om Antarktis roll osäkra.

Högteknologi för en stilla jätte

En undervattstsunami kan inte ses i bryningen. Därför kombinerar vetenskapsmän olika teknologier för att lösa pusslet:

Satelliter och fastmonterade kameror följer sprickor och brott i glaciärväggarna.
Drönare filmar kalvningar nära, utan fara för besättningen.
Autonoma undervattenrobotar seglar längs branta isfronter och registrerar varje detalj.
Mätpålar på havsbotten fångar tryckvågor och förändringar i strömning.
Algoritmer med maskininlärning söker i satellitbilder efter nya kalvningshändelser.
Numeriska modeller simulerar hur de interna vågorna uppstår och sprider sig.

Utmaningen består i att förbinda alla dessa datakällor. Först då uppstår en bild av den totala energi som denna blandningsprocess tillför det antarktiska kustvattnet.

Sheldon-glaciären: ett friluftslaboratorium under isen

Meter för meter genom vattenprofilen

Sheldon-glaciären betraktas som ett slags försöksområde. Autonoma farkoster seglar där längs isfronten och dyker under den flytande iskanten. De mäter steg för steg temperaturen, salthalten och mängden lösta ämnen.

På så sätt ser forskarna hur en enskild kalvningshändelse förändrar havets vertikala struktur. En händelse kan ge timmar av extra blandning med effekter till tiotals meter under ytan.

Genom den plötsliga blandningen kan näringsrikt djuphavsvatten stiga upp till zonen där plankton lever, början på hela näringskedjan.

Det kan lokalt orsaka en kort produktionstopp, där alger och plankton växer snabbt. För krill, fisk och i slutändan pingviner och sälar är den extra impulsen ibland precis vad som behövs för att överleva i en barsk miljö.

Biologi och klimat i en process

Studiet av dessa undervattensvågor ligger i skärningspunkten mellan fysik och biologi. Havsströmmar bestämmer var näringsämnen dyker upp och var de försvinner. Det påverkar hur mycket CO₂ planktonet kan ta upp och hur snabbt dött organiskt material sjunker till djuphavet.

Om undervattenstsunamier blir vanligare eller starkare, i takt med att klimatet värms upp och glaciärer blir mer instabila, förändras möjligen också kollagringen i Antarktiska oceanen. Till det har klimatmodeller hittills nästan inte sett.

Ett internationellt projekt med globala konsekvenser

POLOMINTS: samla kunskap runt Sydpolen

Forskningen utgör en del av programmet POLOMINTS, koordinerat av British Antarctic Survey. Vetenskapsmän från Storbritannien, USA och Polen bidrar var och en med sin egen expertis, från högupplösta mätningar till komplexa simuleringar.

Organisation	Roll i forskningen
British Antarctic Survey	Koordinering, fältarbete, basinfrastruktur i Rothera
Scripps Institution of Oceanography	Havsmodellering och dataanalys
University of Southampton	Instrumentutveckling och tolkning av mätningar

Finansiering genom det brittiska Natural Environment Research Council visar att det här handlar om mer än akademisk nyfikenhet. Bättre kännedom om blandningsprocesser runt Antarktis hjälper till att uppskatta framtida havsnivåhöjning, stormmönster och förändringar i fiskbestånd.

Varför dessa vågor också påverkar Sverige

Från Antarktiska oceanen till Nordsjön

Antarktiska oceanen fungerar som en slags omdrejningspunkt i den globala havscirkulationen. Vatten som sjunker och åter stiger längs Antarktis påverkar årtionden senare strömmar på andra ställen, inklusive Nordatlanten. Det systemet hänger samman med vädermönster över Europa och styrkan hos den atlantiska meridionala omvälvningscirkulationen, som det cirkulerar allt större oro kring.

Om undervattenstsunamier frigör mer värme vid antarktiska glaciärer kan det öka takten i issmältning. På längre sikt räknas det för den globala havsnivån. Kustländer som Sverige följer därför sådana fynd noga, eftersom anpassning av vallar och fysisk planering kräver många års förberedelse.

Vad detta berättar om klimatmodeller

Forskare försöker steg för steg integrera den här typen av nyupptäckta processer i klimatmodeller. Det sker via förenklade formler som beskriver effekten av en rad kalvningshändelser. Simuleringar testar sedan olika scenarion: vanligare kalvning, större isberg, förändrade vindmönster.

För beslutsfattare betyder de förbättrade modellerna en bredare bild av risker: inte bara hur mycket is som försvinner, utan också hur snabbt förändringar i havsstrukturen inträffar. Det kan få konsekvenser för fiskeriförvaltning, skyddade marina områden och internationella klimatavtal.

Den som följer Antarktis ser att varje ny mätning lägger en extra bit mellan is, hav och atmosfär. Undervattenstsunamier var länge en blind vinkel. Nu utgör de ett nytt kapitel i berättelsen om en kontinent som långtifrån har avslöjat alla sina hemligheter.