De snakker om at isen oppfører seg rart

Vet du hva? Jeg har aldri tenkt så mye over hvordan havisen faktisk beveger seg rundt Arktis. Jeg forestilte meg enorme, frosne flak som gled rundt som hockeypucker, dyttet av vind og strømmer. Så enkelt var det.

Vel, nå har forskerne slått beina under den antakelsen. Og ærlig talt – det de fant er mye mer interessant enn jeg noen gang hadde forestilt meg.

Isen oppfører seg rart

Her er gåten: Arktisk havis beveger seg ikke alltid slik vindmodellene spår. Noen ganger reiser den fortere enn forventet. Noen ganger saktere. Og den spres over havet mye langsommere enn de enkle vindbaserte beregningene tilsier.

Forskere har klødd seg i hodet over dette i årevis. De har foreslått forklaringer med uvanlige vindmønstre, havvirvler og sprekker i isen. Men en ny studie fra UC Riverside antyder at svaret kan være noe mye mer grunnleggende – og ærlig talt ganske søtt når du prøver å forestille deg det.

Isbitene kolliderer rett og slett med hverandre.

Tenk deg barn på en lekeplass

Forskningsleder Bhargav Rallabandi forklarte det på en måte som fikk meg til å le: «Hvis du får mange isflak samlet på samme sted med litt vind, så kolliderer de og overfører energi til naboene. Vi viste at det er det eneste som trengs for å forklare disse observasjonene.»

Det var det! Ingen kompliserte havirvler eller mystiske krefter. Bare en haug med flytende isflak som skubber borti hverandre som barn på en full lekeplass.

Tenk på det – Arktis er ikke dekket av ett gigantisk frossent teppe. Det er faktisk brutt opp i tusenvis av biter kalt «flak», som strekker seg fra noen få meter til flere kilometer i diameter. Når vinden dytter dem, driver de rundt og spres sakte fra hverandre. Men her er greia: de flyter i vann og kan bli ganske tett pakket sammen.

Når du presser alle de flakene inn i samme nabolag, begynner de å kollidere konstant – mye oftere enn vindretningen i det hele tatt skifter. Og hver eneste kollisjon stjeler litt energi fra systemet. Det er som hver dulting er en liten bremse, som hindrer isen i å akselerere uhemmet hver gang vinden tiltar.

En bedre modell

For å teste denne ideen, lagde teamet en datasimulering som behandler flytende is omtrent som sandkorn som renner gjennom et timeglass – bortsett fra at disse «kornene» holder på å duppe i vann og blir dyttet rundt av vindkast. Simuleringsmodellen inkluderte havets drag i tillegg til alle de gjentatte kollisjonene mellom naboflak.

Deretter satte de modellen på en virkelighetstest ved å bruke data fra Framstredet – det dramatiske passasjen mellom Grønland og Svalbard der massive mengder arktisk is legger ut på sin ferd mot Atlanterhavet.

Resultatene? Modellen traff blink på tre observasjoner som tidligere hadde vært hodepine: hvor raskt havisen sprer seg, variasjonsbredden i hastighetene til individuelle flak, og hvordan isbevegelsen endrer seg over timer og dager. Alt bare ved å legge til kollisjonsfysikk.

Hvorfor burde noen av oss bry oss?

Her blir ting skikkelig spennende – og litt nedslående.

Etter hvert som klimaet vårt fortsetter å varmes opp, blir det stadig viktigere å forstå hvordan havisen beveger seg. Både mengden is som dekker havene og størrelsen på individuelle flak påvirker hvor ofte kollisjoner skjer. Disse kollisjonene igjen påvirker hvor raskt isfeltene kan spre seg, og til syvende og sist hvor de ender opp.

Rallabandi påpekte at denne modellen kan hjelpe forskere med å undersøke om endrede isforhold kan la flak spre seg lettere og drive inn i varmere farvann – der de smelter fortere. Det er en tilbakekoblingsløkke vi desperat trenger å forstå bedre.

Det er også en praktisk fordel for klimaforskningen selv. Globale klimamodeller klarer rett og slett ikke å spore hvert enkelt flak over hele Arktis – det er for mange, og de er for små. Men nå har forskerne et fysikkbasert rammeverk som fanger opp disse interaksjonene uten å måtte simulere hver bit for seg. Det er kjempestort for å gjøre klimaspådommene våre mer presise.

Den elegante enkelheten

For meg er likevel den vakreste delen av denne forskningen ikke nødvendigvis de praktiske anvendelsene – det er påminnelsen om at noen ganger oppstår den mest kompliserte virkelige oppførselen fra overraskende enkle regler.

De samme prinsippene kan gjelde for ras som ruller nedover fjellsider, leirskred som beveger seg gjennom rusk, eller til og med de spesielle partikkelfylte blekkene som brukes i 3D-printing. Når som helst du har mange objekter som kolliderer mens de blir dyttet av en uforutsigbar kraft, kan du se lignende dynamikk.

Rallabandi sa det perfekt: «Modellen er ikke begrenset til is. Den trenger bare en ustabil kraftkilde og at tingene som beveger seg opplever kollisjoner.»

Konklusjonen

Så neste gang du hører om arktisk havisbevegelse eller klimamodellering, husk denne historien. Et sted der ute på det frosne havet kolliderer tusenvis av isbiter med hverandre som venner på en full fest, og ved å gjøre det former de oppførselen til hele systemet.

Vitenskapen kan være ganske kult sånt. Det store bildet kommer ofte fra de minste, mest hverdagslige interaksjonene.