På senare år har forskare upptäckt att det till synes kompakta istäcket över Antarktis rör sig, och det snabbt. Isströmmar på upp till tusen meter per år har mätts upp, i sammanhanget enorma hastigheter, framförallt från de centrala delarna ut mot kanterna av istäcket.

Ett värsta scenario är att isströmmarna tilltar, och att de så kallade shelf-isarna, som vilar på havet runt Antarktis, på sikt försvinner. Då skulle stora ismassor rutscha ut i havet – med långtgående effekter på klimatet. Forskare världen över försöker utröna om detta skulle kunna bli verklighet.

Ett viktigt verktyg är datormodellering

Nina Kirchner Foto: Erik Kirchner
Nina Kirchner
 

Ända sedan 1950-talet har forskare använt matematiska ekvationer för att skapa modeller av inlandsisar. Länge fokuserade modellerna på de inre delarna av inlandsisen, där isen är tjock och rörelserna små. Nina Kirchner är en av dem som utvecklar modeller för att kunna beskriva också mer dynamiska skeenden i utkanten av istäcket.

 

– Allt som pågår och är så dramatiskt med isarna, både på Grönland och i Antarktis, sker längs kanterna. Men de processerna finns inte med i våra modeller än, säger Nina Kirchner.

Många som studerar matematik blir ingenjörer eller gör karriär i försäkringsbolag eller på bank. Nina Kirchner ville annat. När hon i början av 1990-talet pluggade matematik i Schweiz hade hon en professor som också undervisade i teoretisk glaciologi. Det blev inledningen till intresset för glaciärer och is.

Bert Bolin Centre sökte en ismodellerare

För fem år sedan blev hon tipsad av sin syster – som bodde i Sverige – om att det då nystartade klimatforskningscentret Bert Bolin Centre sökte en ismodellerare. För Nina Kirchner var det en drömtjänst. Hon söker dialog och tvärvetenskapliga möten, och på centret har hon ett nära samarbete med geologer och geovetare. Men att hitta en gemensam arena, där forskare med olika bakgrund och språkbruk på djupet förstår varandra, har tagit tid. Samarbetet var till en början kantat av missförstånd.

– Nu har vi börjat komma över våra respektive ämnesgränser och kan verkligen kombinera våra olika kärnkompetenser. Då för man också in något nytt i forskningen. Det är verkligen fascinerande.

Ett av de projekt som sätter det tvärvetenskapliga samarbetet på prov har tagit Nina Kirchner och hennes kollegor långt tillbaka i tiden. Under en expedition till Arktis och Norra ishavet för några år sedan, fick hennes geologkollegor upp en ny typ av bottensediment. På tretusen meters djup i Norra ishavet hittades ett mörkt så kallat grålager.

Ny typ av bottensediment

Forskarna tror att grålagret härstammar från en sibirisk bergsplatå. För 60 000 år sedan var stora delar av den så kallade eurasiska landmassan täckt av is, inklusive Skandinavien och norra Ryssland. Hypotesen är att istäcket hade täppt till utflödet från Rysslands stora floder och bildat jättelika, isdämda sjöar. Till slut blev kraften från vattenmassorna så stor att isen gav vika. På kort tid forsade stora vattenmängder ut och tog då med sig en karaktäristisk blandning av jord- och bergmaterial som spreds ut över havsbottnen. Huruvida det verkligen gick till så här vet inte forskarna än. För att pröva sin hypotes måste Nina Kirchner utveckla nya modeller av det tänkta händelseförloppet.

– En datormodell för is räcker inte. Modellen måste kompletteras med sjöar och glaciala floder och älvar.

Nina Kirchner drivs i första hand av att lära sig mer om dåtidens inlandsisar. Men hennes datormodeller blir en pusselbit också för att studera det framtida klimatet. För att ta reda på om en historisk modell är korrekt, kalibrerar hon den mot dagens förhållanden med hjälp av bland annat satellitbilder och geologiska fynd. Stämmer modellen kan den användas även för att studera en möjlig framtida utveckling.

Vintern 2010 deltog Nina Kirchner i en större expedition till Antarktis. Tack vare maringeologiskt fältarbete längs Antarktis kust fick forskarna ökad kunskap om hur isströmmar också långt tillbaka i tiden bidragit till att stora ismassor kollapsat i havet.

– Sådana tidigare kollapser hjälper oss att förstå vad som pågår i Antarktis just nu och hur det påverkar framtidens klimat, säger Nina Kirchner.

Skribent: Henrik Lundström