Polarforskning bidrar till att förstå hur inlandsis och glaciärer smälter och påverkar havsnivåhöjningen. Smältande isar från Grönland och Antarktis förväntas höja den globala havsnivån, och genom att övervaka dessa processer kan forskare förutsäga framtida effekter.

2024 års expedition med isbrytaren Oden, GEOEO-North of Greenland 2024, syftade till att behandla vetenskapliga frågor inriktade på att förstå den marina kryosfärens dynamiska historia och påverkan på framtida klimatförändringar, inklusive konsekvenser för marina och markbundna ekosystem i Norra Grönland och intilliggande Norra ishavet, en av de minst kända regionerna på jorden. Fokus låg även på att undersöka hur inlandsisen på Norra Grönland kan bidra till den globala havsnivåhöjningen. Expeditionen ingår i temat GEOEO som skapats inom Polarforskningsprocessen.

På expeditionen ARTofMELT 2023 med isbrytaren Oden studerade forskarna samspelet mellan mellanbreddgraderna och Arktis samt vad som händer när den årliga smältprocessen av havsisen startar, vilket är en central fråga för många arktiska vetenskapliga discipliner.

För 2023 inleddes smältsäsongen den 10 juni, vilket var senare än åren 2020–2022. Oden var på plats före och under inledningen av smältsäsongen och forskarna på expeditionen kunde konstatera att iakttagbara förändringar skedde väldigt snabbt när smältningen väl inleddes. Detta gav viktig kunskap om mekanismerna bakom smältprocessen. Forskarna blev överraskade av att ”våren” inleddes under isen redan ett par veckor innan lufttemperaturen gick över smältpunkten. En stor mängd värdefulla data – från havet, isen och atmosfären – kunde samlas in under övergången från vinter till sommar, för att förstå processerna som leder till smältning och dess konsekvenser.

På isbrytaren Oden fanns därför ett tydligt gemensamt mål för de 16 forskningsprojekt som forskarna arbetade med. Data samlades in genom ett gemensamt provtagningsprogram när det gäller hydrografiska, kemiska och biologiska parametrar.

– Hela expeditionen var utformad som en gemensam ekosystemstudie. Både forskningsmässigt och utrustningsmässigt var samarbetet ombord utomordentligt bra. Stödet från Polarforskningssekretariatets personal och Odens besättning var också väldigt bra. De var utomordentligt professionella och flexibla så att vi kunde nå våra vetenskapliga mål, säger Pauline Leijonmalm, Chief Scientist på SAS 2021.

– Området som vi ska till mellan Grönland och Nordpolen utgör i princip en blank yta när det kommer till mätobservationer och vi hoppas fylla denna yta med råge. Utifrån den data vi kommer att samla in hoppas vi få en bättre förståelse av de fysiska och biogeokemiska processer och återkopplingsmekanismer som påverkar det marina systemet i området. Tillsammans med våra kollegor från de andra internationella expeditionerna inom SAS, hoppas vi få en helhetsbild av tillståndet i hela Arktis. Norra ishavet är ett hav i snabb förändring och det är av yttersta vikt att ha en gedigen baslinje och processförståelse att luta sig mot för att kunna följa utvecklingen, säger Adam Ulfsbo, forskare vid Göteborgs universitet, inför SAS 2021.

Under den antarktiska sommaren 2025/26 genomförde Polarforskningssekretariatet expeditionen iQ2300 till Dronning Maud Land. Expeditionen är en del av det svenska Antarktisprogrammet och var den första fältsäsongen inom forskningstemat Östantarktis bidrag till havsnivåhöjning år 2300.

I projektet söker forskarna svar på hur den östantarktiska inlandsisen kommer att utvecklas i ett framtida varmare klimat – och vad det innebär för den globala havsnivån (läs mer i IPCC:s prognos av havsnivåförändringar).

– Den största osäkerheten i prognoser av framtida havsnivåer är hur mycket smältande inlandsisar bidrar till höjningen, och särskilt inlandsisen i Antarktis. Att minska den osäkerheten är avgörande för samhället i stort, och inte minst för kustnära samhällen, säger Arjen Stroeven, professor i naturgeografi vid Stockholms universitet och ledare för forskningstemat iQ2300.

iQ2300 samlar forskare från flera discipliner och kombinerar fältdata, fjärranalys, marina observationer och avancerad modellering av is och klimat. Målet är att öka förståelsen för hur den östantarktiska isen reagerar på klimatförändringar och att förbättra prognoserna för havsnivåhöjning fram till år 2300. En central del av forskningen fokuserar på de flytande shelfisarna, som fungerar som en broms för inlandsisen. Om dessa försvagas kan isen bakom börja röra sig snabbare mot havet.

– Vi vill förstå hur snabbt isen förändras och om det finns trösklar i systemet som kan leda till kraftigt ökad avsmältning. För att kunna göra tillförlitliga prognoser behöver modellerna kalibreras med data från fältet. Det är just den typen av data vi nu samlar in, säger Arjen Stroeven.

Expeditionen 2025/26 markerar starten på en flerårig forskningsinsats med återkommande fältarbete fram till 2030. Genom att kombinera nya mätningar med modellering och satellitdata hoppas forskarna kunna ge mer tillförlitliga uppskattningar av framtida havsnivåer – kunskap som är viktig för både internationell klimatforskning och samhällsplanering.

Sedan 1913 har stationen systematiskt samlat in meteorologiska data som lufttemperatur, vind och nederbörd. I kombination med observationer av isläggning och islossning samt lövknoppning och lövfällning utgör detta basen för en närmast unik samling av data från höga latituder. Under 1900-talet har miljöövervakningen genom internationella och nationella samarbeten utvecklats till ett holistiskt program som öppnar möjligheter för integrerade klimat- och ekosystemsstudier.

Meteorologiska observationer

Genom samarbetet med SMHI bedriver ANS automatiska meteorologiska mätningar enligt WMO-standard vid stationsområdet. Tillsammans med SMHI:s egna mätningar i Kiruna, Rensjön och Katterjokk bidrar de kompletterande mätningarna vid ANS till en unik bas för vetenskapligt arbete där landskapet utgör en naturlig klimatgradient som möjliggör avancerade klimateffektstudier. Samarbetet med SMHI innefattar även hydrologisk övervakning (vattnets cirkulation mellan hav, atmosfär och landområden) vilket i kombination med meteorologiska observationer möjliggör integrerade vattenbalansstudier.

Kolbalans i Stordalen

Tinande permafrost är ett av många områden som intresserar den stora mängd forskare som besöker stationen varje år. I Stordalen öster om Abisko finns ett av Sveriges få områden med permafrost. Sedan mätningar startade 1970 har myrmarkerna i området blivit alltmer upptinade. Stora mängder metan frigörs när gammalt biologiskt material börjar brytas ned. Genom etablerandet av det europeiska forskningsinfrastrukturkonsortiet (s.k. ERIC) ICOS observerar ANS sedan 2015 våtmarkens kolbalans. Som konsortiummedlem i ICOS bidrar ANS som en av 170 stationer med standardiserade och fritt tillgängliga data (enligt de s.k. FAIR principerna) av kolutbyte mellan atmosfär, land och hav. Dessa data analyseras av forskare från hela världen men används också som underlag av myndigheter och beslutsfattare för att prediktera och hantera klimatförändringarnas framtida samhällseffekter. 

Vegetationens dynamik

För att komplettera mätningarna på utbytet av kol mellan myren och atmosfären initierade nätverket Swedish Infrastructure for Ecosystem Science (SITES) år 2013 permanenta mätningar av vegetationens spektrala reflektion, vilket är ett mått på vegetationens säsongs- och mellansäsongsvariation. Möjligheten att över tid kunna kombinera information om vegetationens dynamik med dess inverkan på kolutbytet ger en djupförståelse för hela ekosystemets respons till ett förändrat klimat. Från och med sommaren 2024 inkluderas även våtmarkens sjösystem i övervakningen när SITES vattenövervakningsprogram flyttar till Stordalen från ett närliggande område.