Östersjöns havsmiljö i ett förändrat klimat

Östersjön är ett av de hav som värms upp allra snabbast på Norra halvklotet. Ett varmare klimat kommer att innebära förändringar för Östersjöns egenskaper och cirkulation.

Cirkulationen i Östersjön beror dels på vattenutbytet med Västerhavet, som sker via förträngningar och trösklar vid de danska sunden, och dels på utflödet av färskvatten från landområdena. Vattenmassorna i Östersjön är indelade i bassänger som avgränsas av höga trösklar som sticker upp från havsbotten.

Olika vattenskikt

Eftersom saltare vatten är tyngre än sötare vatten är det salt vatten från Nordsjön som i första hand kan tränga ner i de största djupen av den varierande bottentopografin.

Ett stort utflöde av färskt vatten från älvarna i norra delarna av Östersjön skapar ett övre skikt av lättare vatten med lägre salthalt. Det påverkas av vindarna och bildar ett välblandat övre lager medan de djupare delarna av Östersjön förblir skiktade.

Lagren skiljs åt av en skarp horisontell gräns, ett så kallat språngskikt, där förändringen i salthalt är så stor att omblandningen som skapas av vinden inte räcker till för att bryta upp skiktet. Syre från havsytan blandas bara in i det övre lagret.

Salthaltens variation längs ett snitt från Skagerrak till Bottenviken 1988
Salthaltens variation längs ett snitt från Skagerrak till Bottenviken 1988. Illustration SMHI Oceanografi Förstora Bild

Syretillförsel vid saltvatteninflöden

Syretillförseln till det undre lagret kan endast ske via ett stort inflöde av saltvatten från de danska sunden. Detta vatten kan vara syrerikt tack vare kontakt med havsytan i det grunda området vid Danmark.

Dessa inflöden sker slumpmässigt med ett till flera års intervaller. De förekommer vanligast mellan november och januari men kan också ske under höst eller vår.

Dessa stora saltvatteninflöden föregås av östliga vindar under 20 till 30 dagar som sänker vattennivån i Östersjön, följt av kraftiga västliga vindar med samma varaktighet som pressar in vatten från Kattegatt genom Öresund.

Storskaliga atmosfäriska cirkulationen viktig

Vindförhållandena påverkas av den storskaliga atmosfäriska cirkulationen. Detsamma gäller för färskvatteninflödet eftersom en stark lufttrycksgradient över Nordatlanten ger starka västvindar som transporterar fukt som blir till nederbörd och avrinning i Östersjöområdet.

Den storskaliga regionala cirkulationen påverkas

Vindförhållandena påverkas av den storskaliga atmosfäriska cirkulationen. Detsamma gäller för färskvatteninflödet eftersom en stark förändring av lufttryck över Nordatlanten ger starka västvindar som transporterar fukt som blir till nederbörd och avrinning i Östersjöområdet.

Klimatstudier tyder på att den storskaliga regionala cirkulationen kan komma att bli påverkad av den globala uppvärmningen. Detta och en del andra faktorer förändrar de nederbörds- och vindförhållanden som styr färskvatten- och saltvatteninflödena till Östersjön.

För att kunna beräkna hur dessa förändringar påverkar Östersjön måste vi förstå de processer som styr flöden och tillstånd. Det är därför viktigt att studera de förändringar som observerats under en lång period och försöka beskriva dem i modeller. På så sätt kan man få en generell kunskap som kan utnyttjas även i framtidsscenarier.

Östersjön präglas av en naturlig variation på lång tidsskala. Östersjön kommer även i framtiden att präglas av denna, men klimatets förändring kan på sikt påverka hur variationen ser ut och hur snabbt den sker.

Växt- och djurlivet påverkas

Vi vet att förhållandena i Östersjön som till exempel havsis, syre, vattenstånd och salthalt förändras i ett varmare klimat. Men det finns idag ingen tillförlitlig kunskap för hur detta påverkar hela ekosystemet.

Just nu pågår forskning om hur näringskedjan i Östersjön kan komma att påverkas av klimatförändringarna. Vilka fiskarter kommer att finnas i framtiden och hur kommer algblomning och utbredningen av de syrefria bottnarna att påverkas av ett varmare klimat?
Läs mer om algblomning

Fisken påverkas av direkta faktorer som förändrad temperatur och salthalt, men även indirekt av tillgång till föda och rovdjur. Ett varmare klimat kan innebära förändringar i näringskedjan och att hela artbestånd försvinner.

Forskningsrapport

Fler än 80 forskare från 12 länder sammanfattade år 2013 i en rapport för Helsingforskommissionen (HELCOM) hur klimatförändringar påverkar hela Östersjöregionen. Bland annat har kunskapen om effekter på den marina miljön sammanställts.

SMHI var en av aktörerna i den vetenskapliga utvärderingen för Östersjöregionen som sammanfattar kunskap om historiskt, nuvarande och beräknat framtida klimat. Här presenteras hur utvecklingen kan komma att bli när det gäller klimatförändringens effekter för marin miljö, färskvattentillgång och ekosystem på land.

Scenarier för det framtida klimatet i Östersjöområdet innefattar betydande osäkerheter, främst beroende på hur stora de framtida utsläppen av växthusgaser kommer att bli.

I framtiden kommer enligt Östersjörapporten de största förändringarna av temperaturen i havet ske under sommaren. Den största ökningen på 4° sker i de norra delarna, medan vattnet i södra Östersjön ökar med i genomsnitt 2°. Även nederbörden förändras, med en trolig ökning i de norra delarna, speciellt under vintern.

Rapporten pekar på att salthalten i havet kan komma att förändras, vilket har stor påverkan på djur- och växtliv i Östersjön. Förändrade mönster i nederbörd kan få negativ påverkan på övergödningen i Östersjön.

Climate change in the Baltic Sea Area - HELCOM thematic assessment in 2013 (HELCOM, pdf)

Baltic Earth