Her braker to verdenshav sammen

Øst for Afrika ligger Det indiske hav, i vest Atlanterhavet.

Til sammen dekker disse to enorme havområdene rundt 50% av arealet på kloden vår. De møtes bare et sted, et stykke sør for kysten av Sør-Afrika.

Vi starter denne historien slik Statsraad Lehmkuhl gjorde, og haiker med Agulhas-strømmen etter å ha forlatt Maputo på østkysten av Afrika.

Agulhas-strømmen

Vest i Det indiske hav, fra Madagaskar og sørover langs kysten av Afrika strømmer det varmt og salt vann. Strømmen har fått navnet Agulhas og er bare drøye 30 kilometer bred, men er en av de sterkeste havstrømmene i verden.

Agulhas-strømmen transporterer 70 millioner kubikkmeter vann per sekund, dobbelt så mye vann som Golfstrømmen.

Strømmen renner ikke i en rett linje langs kysten, det danner seg flere buer i strømmen. Noen av disse buene "løsner" fra strømmen, og ender opp som virvler i havet. Agulhas-strømmen holder seg nær kysten helt til den nærmer seg sørspissen av Afrika. Der "slipper den taket", og fortsetter ut i havet.

Et par ganger i året blir virvlene her så store at de har fått et eget navn, Natal-pulser.

Kolliderer

I Sør-Atlanteren, mellom Sør-Amerika og Afrika, er det en enorm hvirvel. Vannet strømmer vestover sør for ekvator, så sørover langs Sør-Amerika, og østover mot Afrika. Når strømmen møter Afrika presses det kaldt vann opp fra dypet

Et stykke fra kysten lengst sør i Afrika møter dette kalde vannet Agulhas-strømmen, der vannet kan være fem grader varmere.

Under er en sanntidsmodell av havstrømmene rundt den sørlige delen av Afrika. Jo varmere farge, jo varmere er vannet. Bevelgelsene viser hastigheten og retningen på strømmene. Kart: Earth Nullschool.

Møtet mellom kaldt og varmt vann er dramatisk. Det danner seg store virvler, både i overflaten og nedover i dypet. I virvlene blandes 20-25 prosent av det varme og salte vannet fra Det indiske hav med det kalde Atlanterhavsvannet, og strømmer nordover langs vestkysten av Afrika. Denne strømmen kalles Benguela, og noe av dette vannet ender til slutt opp i Golfstrømmen.

Det som er igjen av Agulhas-strømmen må gi gi tapt for den kalde strømmen fra Atlanterhavet og vinden som stadig blåser fra vest, og tvinges tilbake mot øst. Noe av vannet strømmer nordover og inn i Det indiske hav igjen, noe blir en del av havstrømmen som sirkulerer rundt Antarktis.

Disse strømmene er en del av det som kalles "havets transportbånd", og som binder alle verdenshavene sammen. Motoren som driver strømmene er forskjeller i temperatur og saltholdighet.

Rikt dyreliv

I områder der havstrømmer møtes på denne måten, gjør omrøringen i vannet at bunnvann som er rikt på næring kommer opp til overflaten. Der oppe i lyset er det gode forhold for planteplankton, som igjen blir mat for dyreplankton, fisk og andre dyr.

I Natal-pulsene, som altså er enorme virvler av salt og varmt vann, er det lite næring og mindre dyreliv. Men der disse virvlene treffer grunnere vann fører de også til omrøring og oppvelling av bunnvann. Hvordan dette foregår er en av tingene forskerne fra NERSC og ESA vil finne ut.

At Agulhas-strømmen påvirker dyrelivet var åpenbart for forskerne om bord på Statsraad Lehmkuhl.

- Det som overrasket meg var at da skipet seilte langs fronten av strømmen var det plutselig så mange fugler. Det skjedde så mye mer biologiske ting enn før. Først av alt var det utrolig vakkert, og det var også så kult å se at det som datamaskinen din sier faktisk vil skje, skjer, sier Natascha Bourg, PhD-student ved Universitetet i Toulon i Frankrike.

Virvlene er så store at varmen de overfører til luften over påvirker vindmønsteret, skyer og nedbør sør i Det indiske hav.

Forskerne om bord ser også på effekten av dette i en verden som nå blir stadig varmere.

– Det har vist seg at Agulhas-strømmen har endret seg på grunn av klimaendringer, og at disse endringene i dynamikk, hastighet etc har hatt innvirkning på biologien. Å forstå denne prosessen er viktig, sier Bourg.

Synlig fra rommet

Sensorene i satellitter er i stand til å fange opp det som skjer i havet utenfor det sørlige Afrika. På satellittbildene kan Agulhas-strømmen sees som et bånd av varmt vann, og virvlene og Natal-pulsene som mørke flekker på havoverflaten. Det er også mulig å se hvordan den kalde Benguelastrømmen renner langs vestkysten av Afrika.

Satellittbildene ble tilgjengelige i 1978, og det var da forskerne først ble oppmerksomme på alt det spennende som skjer i Agulhas-strømmen.

Men hvor detaljert er informasjonen fra satellittene, og stemmer den med virkeligheten?

- Noe av det mest interessante med strømmen, er at den ikke er godt forstått ennå, sier Lennard Miller, PhD-student ved ENS Lyon i Frankrike, og om bord i Statsraad Lehmkuhl.

Så forskerne fra Nansensenteret og ESA vil lære mer. Kursen mellom Maputo og Cape Town ble lagt sånn at skipet krysser Agulhas strømmen flere ganger.

- Det er overraskende å se hvordan modellene vi har studert under kurset og det vi antok om dybde og temperatur og så videre ikke stemmer. Vi prøver nå å forstå forskjellen mellom virkelighet og teori, fortsetter Miller.

Tar prøver

Forskerne har tatt planktonprøver, og vannprøver både i overflaten og nedover i dypet. De måler hastigheten på strømmen, og retningen, farten, og størrelsen på bølgene, og undersøker sammenhengen mellom havet, og vind og nedbør.

Forskerne slapp også ut bølgebøyer. Små bokser med instrumenter som registrerer hvordan boksen beveger seg i sjøen, og nøyaktig hvor den er.

Boksene ble satt ut da Statsraaden var utenfor Durban 6. januar. I de to ukene som har gått har sensorene tatt hver sin vei med strømmen.

- Fascinerende å følge bølgebøyene som ble utplassert under etappen fra Maputo til Cape Town tidligere denne måneden. En på shelfen, to i kjernen av Agulhas-strømmen, og to mellom to virvler, skrev Tore Furevik hos NERSC på Twitter 19. januar.

Shelfen er det grunne området nær land, der den hvite bøyen er på kartet under.

Å se på modeller, satellittbilder og sporene til sensorer er en ting. Det som virkelig fascinerte Sreelakshmi Sreenivasan, var å oppleve Agulhas-strømmen med egne øyne.

- Å se bølgene er noe annet enn å se på bilder fra satellitter. Det hjelper meg å forstå mer, og gir mer klarhet. Jeg tror at hvis jeg skulle skrive en oppgave om bølger nå, ville den vært mye mer tydelig, sier Sreelakshmi Sreenivasan, forskningsassistent ved INCOIS i India.