Einn merkasti Hafstraumur Jarðar er undir Grænlandssundi

Siglingin frá Íslandi  til austur strandar Grænlands er um 220 sjómílur.  Forfeður okkar gáfu þessu svæði nafnið Grænlandssund, enda er lógískt að  skýra sund eftir því landi sem þú siglir til.  Af einhverjum orsökum hefur nafnið Denmark Strait samt festst á því á alþjóðavettvangi.  Sjálfsagt er það leiðinda nafn einhverjar leifar af gamla nýlendutímanum.  Þarna úti á hafinu eru hin frægu og gjöfulu Halamið, en fáir átta sig á því að djúpt undir Grænlandssundi er einn merkasti og mikilvægasti  hafstraumur jarðarinnar.  Þessi straumur er  aðal mótorinn í hringrás þeirri sem við nefnum færiband heimshafanna.  Lítum á kortið fyrir ofan.  Það er greinilegt að landgrunn Íslands og Grænlands, sem markast  af 500 m dýptarlínunni, koma næstum saman undir Grænlandssundi og aðeins þröngur og djúpur áll skilur á milli.  Það er jarðfræðileg skýring á þessu sundi, og skarðinu í því, eins og ég fjalla um neðst í þessum pistli.   Þarna flæðir í gegnum sundið og til suðurs, meðfram botninum, harður straumur sem er um þrjú miljón rúmmetrar á sekúndu og fer á hraða sem er um 55 sm á sekúndu. Straumurinn, sem við getum kallað undirstraum Grænlandssunds, er eins og stórfljót, sem er um 300 metrar á dýpt.  Sjórinn í straumnum er mjög sérstakur. Hann hefur háa eðlisþyngd, og þess vegna fylgir hann botninum, en minnsta dýpi í rennunni á botni Grænlandssunds er um 650 metrar. Þessi straumur er sjór sem hefur myndast  lengra í norðri,  í  Íslandshafi.   Fyrir flest okkar er sjór bara sjór.  En haffræðingar hafa greint margar tegundir af sjó, og beita mælingum á hita og seltu til að skilgreina hinar ýmsu gerðir af sjó sem finnst í heimshöfunum. Hlutföllin af hita og seltu ákvarða eðlisþyngd sjávar, eins og myndin fyrir ofan  sýnir.   Djúpi straumurinn undir Grænlandssundi  er rauði hringurinn á myndinni. Hitinn á þessum sjó er rétt við frostmark.  Það eru tveir aðrir straumar í Grænlandssundi, en þeir eru báðir á yfirborði, eins og næsta mynd sýnir.   Annar þeirra er Irminger straumurinn sem flæðir á yfirborði til norðurs með vestur ströndum Íslands.  Hann er hlýr, enda  angi af Golfstraumnum.   Einkenni Irminger straumsins eru sýnd sem blár hringur á myndinni fyrir ofan.  Takið eftir að eðlisþyngd hans er miklu lægri en undirstraums Grænlandssunds.  Þriðji straumurinn er Austur Grænlandsstraumurinn  (grænn hringur á myndinni fyrir ofan), en hann er fremur eðlisléttur yfirborðsstraumur,  sem fer í suður átt  meðfram austurströnd Grænlands.   Einn af þeim sem hefur mest rannsakað hafsstrauma í Grænlandssundi er þýski haffræðingurinn Andreas Macrander og félagar hans.  Samkvæmt mælingum þeirra hefur hiti undirstraumsins hækkað um 0,4 gráður og flæði hans minnkað um 20% á þremur árum.    Myndin til hliðar sýnir mælingar á straumnum, en flæðið er gefið upp í einingunni Sverdrup (eitt Sverdrup er ein miljón rúmmetrar á sekúndu).  Er þetta bara stutt sveifla, eða er flæði straumsins að minnka að verulegu leyti?  Þetta er mjög mikilvæg spurning, ekki aðeins fyrir svæðið umhverfis Ísland, heldur fyrir hringrás strauma í heimshöfunum og fyrirbærið sem kallað er færiband heimshafanna.    Sjórinn sem myndar djúpa undirstrauminn í Grænlandssundi  myndast við vissar aðstæður í Grænlandshafi og Íslandshafi,  norðan Íslands.  Hér kólnar þessi sjór á yfirborði Íshafsins, verður eðlisþyngri og sekkur. Þá streymir hann til sðururs og flæðir meðal annars í gegnum Grænlandssund. Hvað gerist ef  það dregur úr kólnun á þessum sjó, og ef við hann bætist ferskari sjór vegna bráðnun Grænlandsjökla? Þá minnkar eðlisþyngd hans og flæðið um Grðnlandssund minnkar.  Það er ein hugsanleg afleiðing loftslagsbreytinga.  Hvað er að gerast á svæðinu þar sem þessi eðlisþungi sjór myndast?  Myndin til hliðar sýnir hitamælingar í Íshafinu á mismunandi dýpi, á svæði milli Svalbarða og Grænlands frá 1950 til 2005.  Kvarðinn í miðjunni sýnir hita í sjónum.  Takið eftir hvernig myndin breytist frá vinstri til hægri,  vegna hlýjunar hafsins.  Getur þessi hlýjun stöðvað flæði djúpa straumsins suður um Grænlandssund?   Framtíðin mun skera úr um það, en ein afleiðingin gæti  verið  mjög alvarleg fyrir loftslag á norður slóðum.  Eins og ég minntist á í upphafi, þá er djúpstraumurinn sem flæðir suður um Grænlandssund oft kallaður “mótorinn” í færibandi heimshafanna. Síðasta myndin sýnir aðeins hluta af færibandi heimshafanna, en þar eru tveir straumar sýndir: Golfstraumurinn sem flæðir norður, og kaldur Atlantshafsstraumur, sem flæðir með botninum til suðurs.  Golfstraumurinn er AFLEIÐING af flæði kalda botnstraumsins, og allar breytingar á botnstraumnum geta því haft bein áhrif á Golfstrauminn.   En hvernig myndaðist skarðið í Grænlandssund?  Þegar Norður Atlantshafið byrjaði að opnast fyrir meir en 50 miljón árum  var Grænland nær áfast við Norður Evrópu.  Þegar landrekið færði Grænland frá meginlandinu hlóðst upp mikið magn af basalt hraunlögum, bæði á austur strönd Grænlands og í hafinu fyrir austan.  Þessi eldvirkni hélt áfram þar til fyrir um 33 miljón þarum, en þá dró verulega úr henni og mjög lítið kvika barst upp á yfirborðið. Þá myndaðist skarðið í neðansjávarhrygginn milli Íslands og Grænlands, þar sem nú er Grænlandssund.  Eldvirkni hóst á ný með miklum krafti fyrir um 25 miljón árum, og hlóð upp landgrunninu út af Vestfjörðum og svo blágrýtismynduninni sem myndar allan Vestfjarðakjálkann.  Þannig hefur myndun og upphleðsla landsins og jarðmyndana neðansjávar haft mikil og afdrifarík áhrif á hafstrauma umhverfis Ísland.