Forskning om havets roll i klimatsystemet sker i huvudsak med regionala klimatmodeller för Östersjön, Nordsjön och Arktis. Forskarna utvecklar och använder modeller för havscirkulation, havsis och biogeokemiska processer. Med modeller tittar de på samspel mellan atmosfären, isen och havet på både kort sikt, några månader, till lång sikt, som århundraden eller till och med årtusenden.
Havet och klimatförändringen
Ett av de vanligt problem som forskarna arbetar med är att förstå och kvantifiera effekten av mänskligt påverkad (antropogen) klimatförändring. Forskarna undersöker t.ex. hur Östersjön kommer att påverkas av varmare klimat och en förändringar av sötvattentillförseln från floder och nederbörd. För att kunna förstå antropogena förändringar måste man förstås också kunna förstå och kvantifiera naturliga variationer.
Förändringar i mängden is på Östersjön påverkar samhällena runt Östersjön både direkt och indirekt. Direkt påverkan gör att människor och samhällen anpassar sig till de nya förutsättningarna (socioekonomisk anpassning), och den indirekta påverkan sker genom ekosystemsförändringar. Forskarna undersöker hur en tillbakagång av havsisen i Arktis påverkar klimatet och om samspelet mellan hav, is och atmosfär är känsligt för klimatförändringar.
Naturliga klimatvariationer
Forskarna undersöker havets naturliga klimatvariationer, på tidsskalor från år till årtionden. Vad är det som gör att salthalten i Östersjön varierar? Vad driver variationer i arealn av syrefria havsbottar i Östersjön? Genom att använda havsmodeller kan forskarna beräkna hur utvecklingen kan komma att se ut framåt i tiden, under olika förutsättningar från t.ex. lagstiftning och olika mängder näringsämnen från land.
Verktyg i forskningen
Klimatmodeller används av forskarna för att genomföra process- och känslighetsstudier samt för att köra scenariosimuleringar där möjliga framtider med olika nivåer på utsläpp av växthusgaser. Experiment av den typen går inte att genomföra med observationer. Observationer nyttjas istället bland annat för att titta på historiska förändringar och för att validera modeller. Tillsammans med observationer så används klimatmodellerna för att för att få en helhetsbild av klimatets känslighet för mänsklig påverkan och regionala variationer av globala klimatförändringar. Ett särskilt fokus läggs på samspelet mellan värme- och sötvattenflöden samt gasutbyte mellan atmosfären och havet.