den termohaline sirkulasjonen

Den termohaline sirkulasjonen er betegnelsen for en strømning i havet som er drevet av forskjeller i saltholdighet og temperatur som skaper ulike tettheter i ulike vannmasser.

Begrepet termohalin referer til en kombinert effekt av både temperatur og saltholdighet.

Dette fenomenet er først og fremst tilstede i Atlanterhavet hvor havstrømmene frakter varmt og saltholdig vann nær havoverflaten nordover. Når det salte vannet avgir sin varme til luften, kjøles vannmassene ned. Dette skjer ved langbølget stråling, ved at kalde vinder blåser over varmere hav og ved at varme tappes ved fordampning. Dessuten fører fordampningen til at saltholdigheten øker. Dannelse av sjøis bidrar også til å øke saltholdigheten i overflatelaget ved at saltet felles ut fra isen med tida. Tettheten øker fortere for saltholdige vannmasser som kjøles ned, og kaldt og salt vann er tyngre enn fersk (mindre saltholdig vann).

Horisontale tetthetsforskjeller skaper horisontale trykkforskjeller og dermed fysiske krefter som setter i gang bevegelser i havet. Såkalte trykkgradienter og tyngdekrefter gir opphav til havstrømmer som betegnes som termohalin sirkulasjon.

Tungt vann synker ned i havdypet og denne nedsynkningen kalles for dypvannsdannelse. Dypvannsdannelsen medfører en sirkulasjon med en strømning mot ekvator nær havbunnen og skaper et sug som trekker med seg ytterligere salt overflatevann som også synker ned i havdypet. Havbunnen består av bassenger atskilt av undersjøiske rygger og terskler, og de bestemmer dyphavsstrømmenes veier. På lave breddegrader skjer det en langsom oppstrømning ved at dypvannet presses oppover av nye forsyninger av dyp- og bunnvann. I motsetning til nedsynkningen skjer oppstigningen over store områder.

Den termohaline sirkulasjonen er blitt studert ved hjelp av ulike modeller (simuleringer) og kan dokumenteres gjennom observasjoner. Dypvannsdannelsen skjer i begrensede områder, gjerne i nærheten av Island og/eller i Labradorhavet (se havstrøm). Man kan bruke kjemiske analyser for å estimere hvor lenge siden det har vært at ulike vannprøver fra dyphavet har vært i kontakt med atmosfæren. Det finnes også kunstige stoffer som man kan bruke som tracers.

Den termohaline sirkulasjonen er en av forklaringene bak den atlantiske meridionale havsirkulasjonen, omtalt som Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). AMOC omfatter varme havstrømmer som bringer varme opp til Norden, og Golfstrømmen er et ledd i AMOC-systemet.

Den termohaline sirkulasjonen er også en del av havsirkulasjonen og omveltningen på global skala (omtalt som 'global conveyor belt' på engelsk). Den kan omfatte et vippepunkt i klimasystemet hvis dypvannsdannelsen stopper. En slik stopp kan skje dersom mye is smelter på Grønland eller nedbøren øker voldsomt i Arktis, og arktiske havområder blir ferskere.

Ferskt overflatevann er lettere enn det salte vannet fra lavere breddegrader og det kan dermed legge seg som et lokk over det salte vannet og forhindre at det avgir varme til luften. Når det skjer, vil det salte vannet ikke bli så kaldt og så tungt at det kan synke til bunnen.

Det finnes spor fra fortiden som tyder på at den termohaline sirkulasjonen har stoppet før, blant annet under forrige istid. Såkalte Dansgaard-Oeschger-hendelser blir forklart som et resultat av en kollaps i den termohaline sirkluasjonen.