Årsaken til temperaturendringene i Barentshavet har vært lite forstått. Noen eksempler på forklaringer er vinddrevet temperaturforandring, jordrotasjonen påvirker flyt av varmt atlanterhavsvann til Barentshavet eller at endringer i saltbalansen i Arktis endrer strømmen av varmt atlanterhavsvann til Arktis. Det er videre hevdet at CO2-drevet global oppvarming av atmosfæren påvirker havets overflatetemperatur. Spørsmålet er videre om temperatur endingene er tilfeldige eller forutsigbare. Er de tilfeldige kan vi bare tolke fortidens endringer. Er der noe forutsigbart i endringene, kan en beregne prognoser for forventet framtidige endringer. En autokorrelasjon hadde påvist at Norsk Arktisk torsk rekrutterer mest i perioder på ca. 6 år. Dersom dette kan bekreftes, er der forutsibarer endringer i det marine økosystemet i Barentshavet.
Årsakenes Årsak
I naturen, er det intet som opptrer alene. Der må altså være noe utenfor torskebestanden, som får den til å rekruttere i perioder på 6 år. Kilden kan være en 6-år temperatur syklus i Barentshavet. Dersom der er en stasjonær 6-år temperatursyklus i Barentshavet, må også en 6-år syklus i havtemperaturen også ha en kilde utenfor havtemperaturen. Det betyr at det må finnes en første årsak. En årsakenes årsak, til temperaturvariasjoner i Barentshavet.
Kan dette være periodiske endringer i tidevannet eller i jordrotasjonen? Jeg ringer til en astrofysiker ved Universitetet i Oslo. Han svarer at han er han ikke kjent med en 6-år syklus. Men der er en periode på 18.6 år, i jordaksens nutasjon. I samme øyeblikk så jeg for meg, en mulig forklaring. 6-år syklusen kan være en 3. harmonisk periode. Dersom temperaturen i Barentshavet har en periode på 18.6 år, vil biomassen kunne rekrutterer i perioder på 18.6/3 = 6.2 år. Spørsmålet var så, om denne hypotesen kunne bekreftes.
Havtemperaturen ved Kola-snittet
Jeg sender en e-post til PINRO institutt i Murmansk. Spørsmålet var om de har temperaturmålinger fra Barentshavet. Til min store overraskelse, fikk jeg straks tilbake temperaturmålinger fra Kola-snittet. Temperaturen i Kola-snittet er en indikator for Arktisk klima og forventet rekruttering and av Norsk Arktisk Torsk i Barentshavet. Russiske forskere hadde målt temperaturen ved Kole-snittet, hver måned, i 100 år. Unntatt i den russiske revolusjon, og i 2.verdenskrig. Dette var nå verdens lengste oseanografiske dataserie. Takket være deres arbeide, kunne jeg nå få svar på gåten om 6-år syklus i torskebestanden. Problemet var, at ingen til nå, hadde funnet noe forutsigbart i denne temperatur måleserien.
Vitenskapelig forvaltning
På begynnelsen av 1900-tall ble ICES (International Council for the Exploration of the Sea) opprettet. Dette var et pionerarbeid for internasjonalt atlantisk samarbeide om oseanografisk og marin forskning. Sekretariatet ble lagt til København og Havforskningen i Bergen ble opprettet for å beregne grunnlaget for forvaltning av hav-resurser. En av initiativtagerne til ICES, var den svenske oseanografen Otto Pettersson. Pettersson opprettet en forskningsgruppe i Aberdeen og i Murmansk. Aberdeen fikk i oppdag å måle inn-flyt av varmt atlanterhavsvann gjennom Scotland-Færøyane stredet til Norskehavet. PINRIO i Murmansk startet måling av den videre inn-flyt gjennom Kola-snittet og til Barentshavet. Det var kjent, allerede den gang, at der var en direkte sammenheng mellom havtemperatur og veksten av det marine økosystemet i Norskehavet og Barentshavet. Motivet for å utvikle temperatur dataserier, var å legge grunnlaget for en vitenskapelig forvaltning av havets ressurser. Vitenskapelig forvaltning, er basert på ideen om å beregne framtidig biomasse, for så å kunne beregne hvor mye en kan ta ut av framtidig biomasse.
Kola-snitt temperatur 1900-1995
Figur 1 Barentshavet med Kola-snittet.
Etter snart 100 år med temperaturmåling, var Kola-snittet (Figur 1), verdens lengste sammenhengende oseanografiske data serie. Samtidig var dette verdens lengste sammenhengende klima dataserie. Målingene ved Kola-snitt viste at der hadde vært store temperaturvariasjoner i Barentshavet fra målingene startet i året 1900. Der var en direkte sammenheng mellom temperatur og vekst i det marine økosystemet. Norske og russiske forskere hadde analysert beregnet frekvensspekteret i dataene, uten å finne noe spesielt. Det førte til at en betraktet temperaturen i Barentshavet, som et resultat av tilfeldige vinddrevet hendelser. Når temperaturen er preget av tilfeldige hendelser, liger fremtidens økosystem i fremtidens mørke.
Figur 2 Målinger av temperaturen ved Kola-snittet hver måned fra år 1900 til 1995.
Figur 2 viser målingene av temperaturen ved Kola-snittet i Barentshavet hadde fra 1900 til 1995. Vi ser her at temperaturen i Barentshavet har hatt store årlige variasjoner. Før målingene kan analyseres, må en rydde bort årlige sesongvariasjoner. Dette kan gjøres ved å beregne frekvensspekteret i måleserien.
Figur 3 Frekvensspekteret av temperaturen ved Kola-snittet hver måned fra år 1900 til 1995.
Figur 3 viser frekvensspekteret til måleserien fra Kola-snittet over perioden 1900 til 1995. Det viser at temperaturen har en dominerende periode på ett å. Kilden til de største variasjonene er altså års variasjoner. Denne informasjonen kan ta bort ved å sette denne frekvensen, til null og deretter gjøre en invers frekventransformasjon tilbake til en dataserie.
Figur 4 Målinger av temperaturen ved Kola-snittet hver måned fra år 1900 til 1995, uten års variasjoner.
Figur 4 viser temperatur utviklingen ved Kola-snikket etter at en har tatt bort års variasjoner. Vi ser at der var en kald klimaperiode fra ca. 1900-1920. Fra 1920-1945 var der en oppvarmingsperiode, før der kom en periode med avkjøling av Barentshavet framover til ca. år 1965. Så fikk vi en ny kald klimaperiode framover til året 1980, før vi fikk en ny periode med oppvarming. Samtidig ser vi at temperaturen har hatt store fluktuasjoner.
Figur 5 Målinger av temperaturen ved Kola-snittet hver måned fra år 1900 til 1995 og perioden til jordaksens nutasjon på 18.6 år.
Det elliptiske planet mellom jorden og månen, dreier med en periode på 18.6 år. Det fører til at jordaksens retning endrer seg med 9 bugarder i en periode på 18.6 år. Denne perioden er kjent som jordaksens nutasjon, som er styrt av månen. Dette skaper en stående tidevannsbølge (lunar nodal tide) på 18.6 år mellom pol og ekvator. Denne stående lange tidevannsbølgen, har en vertikal komponent og en horisontal komponent. Den vertikale komponenten er bare på noen få cm. Det kan være forklaringen på at denne bølgen har vært lite påaktet av oseanografer. Vertikalkomponenten påvirker hastigheten på globale havstrømmer og vertikal omrøring i havet.
Nutasjonen på 18.6 år har lenge vært kjent av astrofysikere. Figur 5 viser at der er et direkte sammenfall mellom Kola-snitt temperaturen og jordaksens nutasjonsperiode på 18.6 år. Her ble det, for første gang, avslørt en direkte sammenheng mellom temperaturvariasjoner i Barentshavet og jordaksens nutasjon periode på 18.61 år.
Figur 6 Målinger av temperaturen ved Kola-snittet hver måned fra år 1900 til 1995 og perioden til jordaksens nutasjon på 3*18.6=55.8 år.
Nutasjonen på 18.6 år er en stasjonær periode som har påvirket havstrømmer og marine økosystemer i tusener av år. Dette har ført til en lunar drevet endring i havstrømmer, klima og marine økosystemer. Det er kjent fra signalteori, at stasjonære perioder bevarer energi, ved å genere et harmonisk spektrum. Det viste seg at Kola-snitt temperatur måleserien hadde et lunar drevet temperatur spektrum på [1/4, 1/3,1/2, 1, 3]18.6 = [4.6, 6.2, 9.3, 18,6, 55.8] år. Figur 2.2.6 viser at en lunar drevet periode på 3*18.6 = 55.8 år danner middelverdien av havets temperaturvariasjoner fra 1900 til 1995. Her ble det, første gang påvist, at endringer i havtemperatur, og Arktisk klima, er styrt av en jordaksens nutasjon og månen.
Lunar drevet Norsk Atlantis torsk
Rekruttering Norsk Arktisk torsk øker eksponentielt med temperaturen i Kola-snittet. Det fører til at veksten biomassen vokser periodisk etter signaturen til temperaturen i Kola-snittet. Dette forklarer samtidig hvorfor Norsk Arktisk torsk er mest gytemoden når den er 6-7 år. Via evolusjon optimaliserer biomassen sin egen rekruttering ved å rekruttere 2 ganger i den varme delen av temperatursyklusen på 18.6 år. Deretter rekrutterer den mindre en gang i den kalde delen av temperatur syklusen. Det betyr at der er en tidsforsinkelse i forholdet mellom temperatur- og biomasse vekst i Barentshavet.
Presentasjon på ICES-møte i 1996
Analysen av Kola-snittet og North Atlantic cod ble presentert på: ICES Annual Scince Conferene. Iceland 1996. Etter presentasjonen kom en senior forsker bort til meg og sier. «Tror du virkelig på dette, at lange tidevannsbølger og månen, styrer veksten i torskebestanden?». Jeg svarte: «Jeg tror ingen ting. Jeg bare forteller hvilken informasjon som ligger i de dataene som dere produserer. Men
Vindteorien hadde røtter tilbake til den tyske matematikeren Karl Zöppritz (1838-1885). Han hadde utviklet en modell som viste at vind kan påvirke havområder ned til de store havdyp. Når vinden fører til vertikal omrøring i havet, får en tilfeldige temperaturendringer på havets overflate. Når ingen kan forutsi vinden, kan ingen forutsi framtidens havtemperatur og framtidens klima. Mangel på forutsigbarhet, reduserer grunnlaget for en bærekraftig forvaltning. Dersom det viser seg at temperatur i Barentshavet er lunar drevet, danner det grunnlag for med forutsigbarhet om framtidig klima, og en bærekraftig forvaltning.
Spørsmålet om en 6-år syklusen i torskebestanden, begynte med en løs tråd. En autokorrelasjon, med et uventet forløp. Svaret var at tidspunktet for bestandens rekruttering, var tilpasset et lunar drevet temperatur spektrum i Barentshavet. Med denne tilpassing, fikk biomassen størst vekst over tid. Signaturen til temperaturen i Kola-snittet viste, for første gang, at månen kan være første årsak til klimaendringer i Nord-Europa over ca. 100 år.
Sammendrag
Denne studien påviste at rekrutteringen av Norsk Arktisk torsk, er påvirket av en 18,6-årig syklus kjent som jordaksens nutasjon. Ved å analysere data fra Kola-snittet, verdens lengste sammenhengende oseanografiske dataserie, ble det påvist en direkte sammenheng mellom jordaksens nutasjon og temperaturvariasjoner i Barentshavet. Dette avslørte samtidig at månen kan være en første årsak til klimaendringer i Nord-Europa over ca. 100 år.
Resultatet utfordrer den tradisjonelle vindteorien, som har vært den dominerende forklaringen på temperaturvariasjoner. Funnet støttes av historiske data og presenteres som en mulig forklaring på sykliske endringer i det marine økosystemet. Resultatene har viktige implikasjoner for vitenskapelig forvaltning og bærekraftig utnyttelse av havressurser, samt åpner nye veier for fremtidig forskning på naturlige klimavariasjoner.
Referanser
- Yndestad, H. 1996. Stationary temperature cycles in the Barents Sea The cause of causes ICES Annual Scince Conferene. Iceland 1996 Hydrography Committee C M 1996/C: 15
- Yndestad, H 1996. Systems dynamics of North arctic cod ICES Annual Science Conference. Iceland 1996 Hydrography Committee. C M 1996/C:14: Ref. G.
- Yndestad H. (1999). Earth nutation influence on system dynamics of Northeast Arctic cod. ICES Journal.