Havisdekket i Arktis har blitt gradvis redusert de siste tiårene. Isdekket varierer likevel betydelig fra år til år, og fra tiår til tiår på grunn av naturlige (interne) variasjoner i klimasystemet. Slike interne variasjoner er en viktig kilde til usikkerhet for hvordan isdekket vil utvikle seg de neste tiårene, inkludert tidspunktet for et isfritt Arktis.

Doktorgraden til Jakob S. Dörr undersøker de nåværende og fremtidige drivkreftene bak interne variasjoner i isdekket. Resultatene viser at styrken og temperaturen på havstrømmene som strømmer inn i Arktis, både fra Atlanterhavet og fra Stillehavet, påvirker havisdekket.

Området der havet påvirker isdekket øker i fremtiden ettersom vannet blir varmere og iskanten trekker seg tilbake. Atmosfæriske variasjoner vil likevel ha størst innflytelse på havisen.

Avhandlingen viser også at intern variabilitet har påvirket de observerte endringene i havisdekket i løpet av de siste tiårene, men at denne påvirkningen er mindre enn tidligere antatt.

Doktorgraden til Dörr bidrar til en bedre forståelse av mekanismene bak interne variasjoner i isdekket og dermed til å forstå bedre hvordan isen vil utvikle seg i framtiden.

Tid og sted for disputas

Dato: 7. mars kl. 13–16.
Sted: Bjerknessenteret, Jahnebakken 5, rom BCCR4020.

Personalia

Jakob S. Dörr ble født i Tyskland i 1992 og studerte meteorologi ved Universitetet i Hamburg i 2013-2019. I november 2019 flyttet han til Bergen og startet sitt doktorgradsprosjekt ved Geofysisk Institutt, Universitetet i Bergen under veiledning av Forsker Marius Årthun og Professor Tor Eldevik.

Doktorgraden er en del av forskningsprosjektet Arven etter Nansen.

Vår evne til å forutse kommende klimaendringer som følge av menneskeskapte utslipp avhenger av en forståelse for hvordan klimasystemet har oppført seg under liknende forhold i fortiden. Den geologiske epoken Pliocen (5.3-2.6 millioner år siden) representerer det siste intervallet i jordens historie hvor globale temperaturer og atmosfæriske CO2 nivåer var sammenlignbare med det vi forventer å oppleve i kommende tiår, og utgjør derfor et nøkkelinterval for å forstå effekten av økt andel CO2 i atmosfæren på klimasystemet.

Den geokjemiske sammensetningen til karbonatmikrofossiler (foraminifera) avsatt i havbunnssedimenter utgjør verdifulle arkiv av fortidens klimaendringer. I avhandlingen benyttes to ulike analysemetoder for å estimere havtemperaturer fra flere intervaller over de siste fem millioner årene, med særlig fokus på varmeperioden i pliocen og overgangen til istidsperioder i den påfølgende epoken pleistocen. Samlet sett gir de tre artiklene i avhandlingen ny innsikt i utviklingen og variabiliteten i klima i plio-pleistocen, og fremhever at kombinasjonen av de to ulike analysemetodene målt på foraminiferer gir robuste estimater av havtemperaturer.

Avhandlingen viser at en stor temperaturgradient eksisterte mellom dypvannsmassene i Stillehavet og Atlanterhavet gjennom store deler av pliocen, der det dype Atlanterhavet var betraktelig varmere og saltere enn i dag. Resultatene antyder en fundamentalt annerledes dyphavssirkulasjon enn i det moderne havet. Videre bidrar avhandlingen med ny innsikt om den gåtefulle nedkjølingsperioden i isotoptrinn (MIS) M2 (3.3 millioner år siden). I motsetning til tidligere forskning antyder resultatene at MIS M2 trolig ikke representerer en istid på den nordlige halvkule.

Personalia

Anna Hauge Braaten (f. 1990) er født og oppvokst i Stavanger og fullførte en mastergrad i maringeologi ved Universitetet i Bergen (UiB) i 2018. Doktorgradsprosjektet ble gjennomført ved Institutt for geovitenskap og Bjerknessenteret for klimaforskning, UiB, under veiledning fra Professor Nele Meckler og Dr. Eirik Vinje Galaasen.

Planteplankton eller alger danner grunnlaget for alt liv i havet. Algene er avhengige av sollys og næringsstoffer for å vokse. Noen mikroskopiske alger produserer imidlertid giftstoffer som er skadelige for annet liv i havet eller for mennesker som spiser mat fra havet. Problemet er størst for skalldyr som filtrerer vann og samler opp giftstoffer. Takket være regelmessig overvåking i Norge, er det sjelden at mennesker blir forgiftet, men det økonomiske tapet av blåskjell som blir forurenset er stort.

Edson Silva har i sin doktorgradsavhandling utviklet metoder for å varsle farlig høye forekomster av giftige alger, såkalt skadelige algeoppblomstring eller «harmful algal bloom», HAB. Han har fokusert på norskekysten og de nordisk hav, men metodene kan også tilpasses andre områder globalt.

Framveksten av skadelige alger påvirkes av vanntemperatur og sollys, og slike observasjoner kan benyttes til å varsle HAB situasjoner. For å utvikle nye varslingsmodeller har Silva benyttet havobservasjoner fra satellitter og numeriske modeller sammen med in situ observasjoner av giftige alger i blåskjellanlegg. Han har benyttet maskinlæring for å bruke store datamengder til å øke kunnskapen om de typiske miljøtilstandene i havet som kan forårsake framvekst av giftige alger.

Silvas avhandling viser at vertikal lagdeling av vannmassene i Nordsjøen og Barentshavet er en abiotisk/fysisk faktor som bidrar til høye konsentrasjoner av alger om våren. Hvis dette er giftige arter kan algeoppblomstringen være skadelig. Varslingsmodellene som han har utviklet kan beregne sannsynligheten for at giftige alger når skadelige nivåer, selv i områder hvor algeoppblomstringen aldri har blitt målt. Modellen kan også varsle mengden av giftige alger i kystfarvann én til fire uker fremover i tid.

Personalia

Edson Silva er instituttstipendiat ved Nansen Senter for Miljø og Fjernmåling (NERSC) og doktorgradskandidat ved Universitetet i Bergen (UiB). Hans veiledere er Dr. François Counillon (NERSC), Dr. Julien Brajard (NERSC), og Prof. Noel Keenlyside (Geofysisk institutt, UiB).

Han har en bachelorgrad i oseanografi og en mastergrad i fjernmåling fra INPE, Brasil. I sin doktorgrad bruker han maskinlæring for å utvikle varslingsmodeller for skadelige algeoppblomstringer.

Under den siste istid har den storskala sirkulasjonen i Atlanterhavet (AMOC: Atlantic Meridional Overturning Circulation) vært knyttet til raske klimaendringer og arktisk sjøis. AMOC - dette store systemet av overflate- og dypstrømmer - bidrar til omfordeling av varme fra tropene til de høye nordlige breddegradene.

Med tanke på de pågående klimaendringene og rask tilbaketrekning av sjøis, er det avgjørende å forstå koblingene mellom havsirkulasjonen og arktisk sjøis.

I dag overvåkes sirkulasjonen i Atlanterhavet, spesielt over Golfstrømmen ved 26°N; men hva vet vi om den nordligste delen av havstrømmene når de nærmer seg kanten av sjøisen? I min avhandling vil jeg ta deg med til Arktis, til regionen der det varme atlantiske vannet møter det kalde arktiske klimaet, mister varmen sin og synker til havets dyp.

Personalia

Anais Bretones (f. 1994) er oppvokst i Lyon, Frankrike, og har en mastergrad i fysisk oseanografi fra Universitet i Vest-Bretagne i Brest. I 2017 påbegynte hun doktorgraden i klimadynamikk ved Institutt for Geovitenskap, Universitetet i Bergen, og har i denne perioden også vært tilknyttet Bjerknessenteret for klimaforskning.

Veilederne under doktorgradsarbeidet har vært professor Kerim H. Nisancioglu og postdoktor Mari F. Jensen.

I noen områder i verden er det nå mulig å varsle klimaendringer opp til ti år på forhånd.

Det er for eksempel mulig å varsle hvorvidt vi forventer at de neste årene skal bli spesielt varme og nedbørsrike. Slik informasjon om nedbørsmengder og temperatur er for viktig flere næringer og beslutningstakere, inkludert fiskerinæringen, kraftselskap og jordbruksnæringen.

Subpolare strøk i Nord-Atlanteren er et av de områdene som peker seg ut med høyest forutsigbarhet eller prediktabilitet. Dette området har også en betydelig påvirkning på klimaet over Vest-Europa.

Passos har brukt den norske klimavarslingsmodellen og observasjoner for å undersøke tre ulike aspekter: hvordan ulike metoder for dataassimilering (hvordan observasjoner blir tatt opp i en modell) påvirker prediksjonsevnen i Nord-Atlanteren og Arktis regionen, forholdet mellom forskjellige fysiske mekanismer som gir prediktabilitet på lengre tidsskala (fra tiår til tiår), samt hvordan dataassimilering i havet forbedrer varsling av klimaet i Europa.

Funnene i doktorgradsoppgaven bygger opp under utviklingen av dynamiske varslingssystemer og bidrar til å gjøre dem operasjonelle i nær framtid.

Personalia

Leilane Passos (f. 1985) er født og oppvokst i Vitória, Brazil, og har en mastergrad i i Fysisk Oseanografi fra Universitetet i São Paulo.

I 2019 påbegynte hun doktorgraden i klimadynamikk ved Geofysisk Institutt, Universitetet i Bergen, og har i denne perioden også vært tilknyttet Bjerknessenteret for klimaforskning. Veilederne under doktorgradsarbeidet har vært Helene R. Langehaug (NERSC), Marius Årthun (UiB), og Tor Eldvik (UiB).

Havsirkulasjonen styrer fordelingen av havets ulike biogeokjemiske egenskaper, spesielt antropogent karbon og oksygen. Havet spiller en avgjørende rolle i klimasystemet, og har absorbert 90% av den ekstra varmen som stammer fra våre karbondioksidutslipp og omtrent 25% av selve utslippene.

Dette har imidlertid en pris – havet mister pusten sin.

Transporten av vann fra overflaten til det indre av havet, som tar med seg karbon fra atmosfæren og tilfører oksygen til havet, blir stadig svakere ettersom havet varmes opp.

Ved å bruke en omvendt sirkulasjonsmodell har Davila arbeidet med å fastslå opprinnelsen, transporten og skjebnen til antropogent karbon og oksygen i havet. Avhandlingen kvantifiserer hvordan områder på høye breddegrader binder karbon på århundreskala og tilfører oksygenfattig vann til åpne områder i havet med oksygenminimum.

Disse resultatene gir innsikt i hvordan fremtidige sirkulasjonsendringer kan påvirke opptaket av karbon og oksygen.

Personalia

Xabier Davila (f. 1994) er født og oppvokst i Bilbao, Spania, og har en mastergrad i Marine Environment and Resources fra Universitet i Basque Country, Uni. i Southampton og Uni. i Liege.

I 2019 påbegynte han doktorgraden i oseanografi ved Geofysisk Institutt, Universitetet i Bergen, og har i denne perioden også vært tilknyttet Bjerknessenteret for klimaforskning. Veilederne under doktorgradsarbeidet har vært Are Olse (UiB), Siv Lauvset (NORCE), Jake Gebbie (WHOI), og Elaine McDonagh (NORCE)

Iskjerner som bores in store isdekker, som Grønlandsisen, inneholder informasjon om fortidsklima. Disse klimaspesifikke «fingeravtrykkene» ble dannet i fortiden og lagret i isen. Forskere kan bruke disse lagrede fingeravtrykkene til å rekonstruere fortidsklima og bruke dette til å lære om fremtiden.

I tiår har forskere antatt at de klimatiske fingeravtrykkene er dannet i luften, hvor de blir fanget ved dannelse av snø. I hennes arbeid kan Laura J. Dietrich nå vise at utveksling av vanndamp mellom overflatesnø og luft spiller en viktig rolle i formering av disse klimaspesifikke fingeravtrykkene, også. Sammen med kollegaer, har Laura J. utviklet en ny modell for å simulere prosessene som foregår på overflaten, som danner disse klimatiske fingeravtrykkene. Denne nye informasjonen vil hjelpe å forbedre de nåværende rekonstruksjonene av fortidsklima, og hjelpe med å informere om hvordan jorden reagerer på drasktiske endringer i temperatur.

Personalia

Laura J. Dietrich ble født i Tyskland i 1995 og studerte meteorologi ved Universitetet i Hamburg fra 2013-2019. I hennes studier, undersøkte hun fuktighet i atmosfæren observert av satellitter og relevansen for klimaendringer. I januar 2020 flyttet hun til Bergen og startet sitt doktorgradsprosjekt ved Geofysisk Institutt, Universitetet i Bergen under veiledning av førsteamanuensis Hans Christian Steen-Larsen, forsker Cécile Agosta, og postdoktor Anne-Katrine Faber.

Isbreer beveger seg og isdynamikken kontrolleres av mange prosesser. En av disse prosessene er snøsmelting om sommeren på toppen av isbreene. Smeltevannet kan renne ned gjennom sprekker i isen og påvirker hvordan isen glir på underlaget. En bedre forståelse av denne prosessen er viktig for å forutsi hvordan isbreer kommer til å respondere på fremtidig klima, siden smeltevannsproduksjonen forventes å øke i fremtiden.

For å forstå hvordan smeltevann påvirker breenes bevegelser over lange tidsskalaer, utarbeidet vi i denne avhandlingen isbevegelseshastighetskart for alle breene i sørvest-Grønland for perioden 2000-2019. Tidligere studier har vist at gjennomsnittsbevegelsen i disse breene har bremset opp mellom 2000 og 2012, og kartene våre bekrefter dette. For perioden 2012-2019 viser noen studier at breene akselererer igjen. Sistnevnte støttes ikke av våre resultater. Årsaken er at tidligere studier har brukt hele regionens gjennomsnittshastighet (tilsvarer et datapunkt per år), mens vi i denne avhandlingen har sporet ishastigheten på individuelle 150-kvadratmeters piksler (millioner av datapunkter per år). Vi viser at denne mer detaljerte fremgangsmåten er nødvendig fordi isbevegelsen ikke er uniform innenfor isdekket.

Videre viser vår studie at det er viktig å sørge for at bildene som hastighetskartene baseres på, er tatt i samme periode hvert år, for å oppnå tall som er sammenlignbare fra år til år. Sammenhengen mellom produksjon av overflatesmeltevann og ishastigheter ble også undersøkt, ved å kombinere hastighetskartene med klimareanalyser. Vi viser at ishastighet ikke varierer lineært med smeltevannsavrenning, men at ishastigheten først stiger, så synker, og deretter stiger igjen med økende avrenning. Det er ikke tidligere påvist at høy smeltevannsproduksjon kan føre til høyere ishastigheter. I vår studie analyserte vi bare en liten del av kartdatasettet i detalj. Ishastighetskartene for årene 1984 til 2020 for sørvest-Grønland er åpent tilgjengelige.

Personalia

Paul Halas ble født i 1995 i Frankrike. Han studerte hydrogeologi og bærekraftig utvikling ved Ecole Nationale Supérieure en Environnement, Géoressources et Ingénierie du Développement durable (ENSEGID) i Bordeaux. Han begynte doktorgraden i 2019 ved Institutt for Geovitenskap, Universitet i Bergen, under veiledning av Basile de Fleurian, Jérémie Mouginot og Petra Langebroek. Han studerer fjernmåling for isdynamikk.

Grønlandsisen er en av de største bidragsyterne til global havnivåstigning. En av de største usikkerhetene i prognosene for fremtidige bidrag til havnivåstigning er utfordringen i å fremskrive endringer i de hurtigflytende utløpsbreene langs kysten. Spesielt er de dynamiske prosessene der isen møter havet i fjordene lite beskrevet.

Observasjoner fra nyere tid, samt rekonstruksjoner av fortidens endringer i utløpsbreene indikerer at breene kan respondere raskt på endringer i klima.

Avhandlingen bruker detaljerte modeller for å bedre forstå hvordan varme fra Atlanterhavet har påvirket historisk dokumenterte tilbaketrekninger og fremrykninger av Sermeq Kujalleq - den raskest bevegende utløpsbreen på Grønland. Vi bruker målingene av tidligere endringer i breen for å kalibrere modellen.

I tillegg, undersøker vi isfjorden der breen møter havet ved å karakterisere virkningen av smeltingen av isfjell over en sesong, og interaksjonen mellom smeltevann fra isfjellene og smeltevann fra Grønlandsisen. Det meste av smeltevannet fra overflaten av Grønlandsisen finner veien til fjorden under breen som «subglasialt smeltevann». Det subglasiale smeltevannet driver sesongvariasjonen av både fjordsirkulasjonen, smeltingen av brefronten, samt isfjellsmeltingen.

Samlet sett viser avhandlingen at endringer i is-hav-grensesnittet kan utløse både rask tilbaketrekning og rask fremrykning av Sermeq Kujalleq. Subglasialt smeltevann er nøkkeldriveren for dynamikken til breen der den møter havet i fjorden og fordeler varmen fra Atlantisk vann i fjorden opp langs brefronten og isfjellene.

Det atlantiske vannet i fjorden er en viktig varmekilde for smelting av brefronten og isfjellene, mens det subglasiale smeltevannet er kritisk i å fordele varmen i vannsøylen og kontrollerer til en stor grad den dynamiske responsen vi observerer i utløpsbreen Sermeq Kujalleq.

Personalia

Karita Kajanto (f. 1989) har bachelor og mastergrad i teknisk fysikk fra Aalto University School of Science i Finland. Hun har jobbet med doktorgraden i marine isbreer siden 2017 ved Institutt for Geovitenskap, Universitetet i Bergen og Bjerknessenteret for klimaforskning.

Avhandlingen er gjennomført under veiledning av professor Kerim Hestens Nisancioglu (UiB og Bjerknessenteret), førsteamanuensis Hélène Seroussi (Dartmouth College, USA), og Dr. Basile de Fleurian (UiB).

Klimaet i Norge blir varmere, og nedbørsmønstrene endrer seg slik at det blir våtere samtidig som vi får flere og mer ekstreme tørkeperioder enn tidligere. Disse endringene påvirker planter på flere ulike måter. For eksempel kan de endre hvordan plantene oppfører seg mot hverandre.

Noen arter tåler de nye klimaforholdene bedre enn andre, og får dermed en konkurransefordel. Andre arter flytter seg oppover fjellene etter som det blir varmere. Dermed må fjellplantene forholde seg til nye naboer. Lavlandsplantene er ofte gode på å konkurrere, og dermed kan fjellplantene tape kampen om lys og næring.

I doktorgradsarbeidet sitt har Gya studert hvordan fjellplanter påvirkes av varme, økt nedbør og tørke, og av lavlandsarter som kan bli nye naboer i fjellet i framtida. Hun har sett på hvordan fjellplantesamfunn i tolv lokaliteter fra Voss til Valdres har endret seg over en tiårsperiode hvor det har blitt både varmere og våtere. I et laboratorieeksperiment undersøkte hun hvordan fjellplantenes frøspiring reagerte på tørke.

I et felteksperiment satte hun opp drivhus for å undersøke hvordan fjellplantene reagerte på oppvarming, og hun flyttet planter fra lavlandet opp i fjellet for å se hvordan fjellplantene reagerte på nye naboer. Dette ble gjort i både våtere og tørrere fjellstrøk.

Gya finner at klimaendringer allerede har ført til endringer i fjellvegetasjonen. Gjennom de siste ti årene har de storvokste planteartene blitt mer vanlige, og fjellvegetasjonen viser tegn til at mer nedbør gir mer stress. Fjellplantene reagerer positivt på oppvarming alene, men de taper i konkurranse med lavlandsplanter. Denne negative effekten av konkurranse viser seg å være størst i de våteste fjellstrøkene.

Samtidig er fjellplantene fra våtere strøk er dårlig tilpasset tørkeperioder. Funnene i avhandlingen tyder på at fjellplantene våre trues av klimaendringene, og særlig i de våteste fjellstrøkene våre.

Personalia

Ragnhild Gya er utdannet lektor med mastergrad i biologi fra Universitet i Bergen (2012-2017). Doktorgradsarbeidet har vært en del av INCLINE-prosjektet, finansiert av Norges forskningsråd, og har blitt gjennomført i Ecological and Environmental Change Research Group ved Universitet i Bergen, og Bjerknessenteret for klimaforskning.

Professor Vigdis Vandvik (UiB) og dr. Joachim P. Töpper (Norsk Insistutt for Naturforskning) har vært veiledere.

Utviklingen av numeriske værmodeller utgjør et av de viktigste vitenskapelige fremskrittene innen atmosfærisk vitenskap i det foregående århundret. Særlig daglige værmeldinger, som er et produkt av numeriske værmodeller, er nå innlemmet som et vesentlig verktøy i beslutningstaking hos både enkeltindivider i dagligdagse gjøremål og organisasjoner. For å oppnå en pålitelig prognose, må værmodeller representere finskalaprosesser i atmosfæren, deriblant turbulens og dråpeformasjon i skyer. Disse prosessene er for små til å kunne simuleres av operasjonelle numeriske værmodeller.

For å kunne representere slike finskalaprosesser kreves spesifikke formuleringer kalt parametriseringer. Enhver parametrisering er en forenkling av den fysiske prosessen den representerer; følgelig leder parametrisering til usikkerhet i værmodellene. For å få mest mulig nøyaktige værvarsler med operasjonelle værmodeller, justeres parameterne i parametriseringene noen ganger slik at enkelte parameterverdier havner utenfor teoretiske grenseverdier. Til tross for den åpenbare nytten av nøyaktige værvarsler, fører slik bruk av parametrisering til at numeriske værmodeller får elementer av “svart boks”- modellstruktur.

Den sentrale diagnostikken i denne avhandlingen (den individuelle tendensutgangen) gir et innblikk i den svarte boksen og deler opp bidragene fra ulike parameteriseringer. Avhandlingen er basert den operasjonelle værmodellen utviklet av Metrologisk Institutt for arktiske områder i Europa. Fokuset i avhandlingen sentreres på representasjonen av farlige værfenomener som skaper intense lokale stormer, sterk ising, og problemer med luftkvalitet.

Denne avhandlingen avslører skjulte parametere som dikterer bidragene til individuelle parametriseringer, skildrer uventede interaksjoner mellom ulike finskalaprosesser, og demonstrerer spesifikke, fysiske regimer som innvirker direkte på prognosen.

Personalia

Marvin Kähnert, født 1993 i Bielefeld, Tyskland har sin bachelor- og mastergrad i meteorologi fra Universitetet i Hamburg, Tyskland. Mot sluttfasen av sin master tilbragte han et semester på Svalbard, hvilket ga grobunn for interessen for arktisk vær og klima.

Etter fullført mastergrad, begynte han arbeidet med sin doktorgrad tilknyttet ALERTNESS-prosjektet ved Universitetet i Bergen med sikte på å forbedre værmeldinger i Arktis. Han nå inntrer i jobben som forsker ved Meteorologisk Institutt.

Snøen som faller ned over Grønlandsisen blir deponert som lag av is på interiøret av isflaket. Siden hvert lag er skapt på forskjellig tidspunkt, fungerer hele settet av lag som et arkiv av isflakets evolusjon fra den fjerne fortiden til nåtiden. Hvert av disse lagene kan gi oss informasjon om mengden av nedbør eller smelting av overflaten til Grønlandsisen (overflatemassebalansen) da laget ble dannet. Det logiske spørsmålet er derfor om det finnes en måte å anvende dette arkivet for å rekonstruere fortidens nedbør og å få informasjon om datidens Jordens paleoklima. 

For å svare dette spørsmålet, er det nødvendig å formulere et forhold mellom fortidens nedbør og nåtidens lagtykkelse. Ved første øyekast virker dette forholdet åpenbart: jo mer snø som legger seg ned som følge av nedbør, jo tykkere lag blir dannet. Derimot etter at laget har blitt deponert, forblir ikke tykkelsen den samme. Isflak utvikler seg over tid, og ismassen beveger seg fra et sted til et annet, som endrer tykkelsen til lagene. Bruken av numeriske modeller som simulerer bevegelsen av is blir da nødvendig.

Denne avhandlingen bruker en isokron numerisk isflakmodell, som eksplisitt beskriver utviklingen av lagene til isflaket. Med hjelp av denne modellen er forholdet mellom nedbør og lagtykkelse linearisert ved å kjøre en serie av følsomhetssimuleringer som kvantifiserer hvordan små forstyrrelser av nedbør påvirker lagtykkelsen. På denne måten er påvirkningen av isdynamikk omgått ved å erstatte det med denne lineariske forholdet. Når lineariteten er etablert, blir det mulig å invertere problemet og å få nedbøren fra fortiden fra en gitt lagtykkelse. 

Å forstå og å simplifisere forholdene mellom nedbør og lagtykkelse lar oss rekonstruere med nøyaktighet paleoklimaet og lar oss forstå hvordan tidligere hendelser påvirket nåtidens form og størrelse av isflaket. 

Personalia

Alexios Theofilopoulos ble født i 1990, i Aten, Hellas. Han studerte ved den mekaniske ingeniørlinjen ved det Nasjonale Tekniske Universitet i Aten, og avsluttet en Master i Anvendt Miljøvitenskap ved Nasjonal og Kapodistrian Universitet i Aten.

Han begynte med doktorgrad i 2017 ved Institutt for Geovitenskap, Universitet i Bergen, under veiledning av Andreas Born. Han studerer numeriske isdynamikk.

Disputas

Tid: 30.9.2022 - 10.15–13.00

Sted: Auditorium 5, Realfagbygget

Kontakt

Alexios Theofilopoulos

E-post: Alexios.Theofilopoulos@uib.no

Global havnivåendring er en av de tydeligste signalene på de pågående klimaendringene. Selv om de globale endringene er viktig for overvåkning av klimaet, har et globalt tall liten praktisk anvendelses for kystsoneplanlegging og lokal tilpassing. Effektive tilpasningstiltak i kystsonen krever kunnskap om lokale endringer i havnivået, siden regionale endringer kan avvike betydelig fra den globale middelverdien.

Regionale havnivåendringer påvirkes av en rekke vær- og havfenomen som har ubetydelig effekt på global skala, men som er svært relevant for lokale forskjeller. For eksempel vil endringer i vinden omfordele havnivåendringene lokalt med et høyere havnivå noen steder og lavere nivå på andre steder, uten at det globale havnivået endres av den grunn.

Doktorgradsstudiet har fokusert på regionale havnivåendringer i Nord-Europa, et område som hvor både feltmålinger og satellittobservasjoner er tilgjengelig og godt egnet til å kartlegge endringene. Kort oppsummert dokumenterer avhandlingen anvendelsene av forskjellige satellittbaserte observasjonssystemer for å kvantifisere og bedre forstå årsakene til de regionale havnivåendringene.

Mangini har først beregnet bidraget fra vinden til havnivåendringer ved å sammenholde disse med fremherskende værsituasjoner. Deretter er bidragene fra lokale og regionale endringer i havtemperatur, saltholdighet og vindmønstre til havnivåendringer langs norskekysten kartlagt ved bruk av nye satellittprodukter som måler havnivåendringer og tyngdefeltet i kystområdene.

Selv om avhandlingen har hatt geografisk fokus på Nord Europa, er dens anvendelser globale. Denne typen satellittobservasjoner er tilgjengelig for hele jorden, og studien viser at de kan anvendes med høy presisjon til å analysere regionale havnivåendringer også i andre kystområder på jorden hvor det er færre eller ingen direkte målinger av havnivåendringene.

Her kan du lese mer om Fabio Manginis forskning på hvordan havnivået henger sammen med jetstrømmen.

Tid og sted for disputas

Tid: 2. september 2022 kl. 13.00–17.00

Sted: Jahnebakken 3 Nansen senter for miljø og fjernmåling), møterommet Copernicus

Personalia

Fabio Mangini er fra Rapallo i Italia og tok i 2016 mastergrad i meteorologi og oseanografi ved ved University of Reading. Siden september 2017 har han vært ansatt som instituttstipendiat ved Nansen senter for miljø og fjernmåling.

Sonja Wahl disputerer 24. februar 2022 for ph.d.-graden med avhandlingen: "The Influence of the Surface Humidity Flux on the Snow Isotope Composition - Revisiting the Formation of the Climate Signal Stored in Ice Core Water Isotope Records" ved Geofysisk institutt ved Universitetet i Bergen.

Iskjerner fra isbreer og iskapper er verdifulle klimaarkiv som kan brukes til å studere fortidens klima og forstå fremtidige klimaendringer. Forholdet mellom tunge og lette vannmolekyler er spesielt viktig for å kunne rekonstruere fortidens klima fra iskjerner på et nøyaktig vis. Dette forholdet er blant annet påvirket av været når snøen faller.

Ved å bruke laserspektroskopi kan vi studere forholdet mellom molekyler i iskjerner og oversette dette til hvordan klimaet var da snøen falt. For å kunne gjøre dette på en optimal måte, må vi imidlertid først forstå hvordan klimasignalene fanges i snøen som senere omdannes til is. Denne prosessen er temaet for Sonja Wahls avhandling.

Wahls forskning er basert på feltobservasjoner av vanndamp- og snøprøver som hun selv tok i løpet av to feltsesonger. Somrene 2018 og 2019 tilbrakte hun midt på Grønlandsisen i minusgrader og kontinuerlig dagslys for å kombinere meteorologiske målinger og snømålinger.

Sonja Wahl studerte i detalj hvordan den kontinuerlige utvekslingen av vanndamp mellom snøoverflaten og atmosfæren påvirker klimasignalet i snøen. Resultatene hennes gir svar på noe forskere har diskutert lenge. De viser at tunge og lette vannmolekyler ikke fordamper med samme hastighet fra en snøoverflate.

Sonja Wahl viser også at klimasignalet i snøen endrer seg mye raskere enn tidligere antatt og at en del av de tidligere observerte svingningene kan forklares med bakgrunn i atmosfære-snø-utvekslingen.

I Sonja Wahls vitenskapelige artikler sammenligner hun feltdataene med en egendesignet matematisk snøoverflate-modell. Disse resultatene gir et viktig verktøy for fremtidens studier av klima og iskjerner. Resultatene er også meget relevante til bruk i Antarktis, der iskjerner inneholder informasjon om klimaet for opptil 1 million år siden.

Tid og sted for disputas

Dato: 24. februar kl. 16.00

Disputasen vil bli holdt digitalt på https://uib.zoom.us/j/64525728320?pwd=K2RQTEtNRnRscC95dWo4aVkvd1V6Zz09

Passord: p6j3m9g8

Personalia

Sonja Wahl (f. 1992) er fra Tyskland. Hun studerte miljøvitenskap i sin bachelor- og mastergrad og ble uteksaminert med en dobbel grad fra Universitetet i Hohenheim og Københavns Universitet. Motivert av sin mastergradsavhandling i iskjerneglasiologi, fortsatte hun å forske på samme tema med en doktorgrad i SNOWISO-prosjektet, veiledet av Hans Christian Steen-Larsen og Joachim Reuder. Wahl tilhørte Geofysisk Institutt og var affiliert med Bjerknessenteret for klimaforskning.

Kontakt

+4915143216018, sonja.wahl@uib.no

Dei norske kystlyngheiene er under sterkt press grunna omleggingar i landbruket. Opphøyr av tradisjonelle skjøtselsmetodar som lyngsviing er den viktigaste årsaka til at dette gamle og tradisjonsrike kulturlandskapet står i fare for å forsvinne.

På toppen av dette gir klimaendringane nye utfordringar for livet og økosystemtenestene i kystlyngheia. I 2014 førte ei langvarig vintertørke til massedaud av røsslyng langs Trøndelags- og Helgelandskysten, etterfølgt av valdsame villbrannar i den knusktørre vegetasjonen. Sjølv om Noreg vil få meir nedbør i framtida, er denne nedbøren skeivt fordelt. Det betyr at flaum og ekstremnedbør blir vanlegare - men også lange og intense tørkeperiodar.

I doktorgradsarbeidet sitt har Haugum studert om måten bonden steller kystlyngheia påverkar kor store svingingar i nedbørsmønster vegetasjonen og dei store karbonlagra under bakken toler. Vidare undersøker ho korleis kystlynghei med omfattande tørkeskade kan restaurerast tilbake til god økologisk tilstand.

For å svare på desse forskingsspørsmåla har Haugum nytta to store felteksperiment langs norskekysten. Det første eksperimentet har installasjonar som reduserer nedbøren og skapar kunstig tørke i seks kystlyngheier i Nordhordland, Nord-Trøndelag og på Helgelandskysten. I det andre eksperimentet har tradisjonell lyngsviing blitt utført i sju kystlyngheier frå Sotra i sør til Tjøtta i nord, der røsslyngen hadde omfattande tørkeskade før sviing.

Avhandlinga syner at tradisjonell bruk av kystlyngheia er den beste måten å sikre at vegetasjonen og karbonlagra toler meir ekstremver. Fordi gamal lyng er meir utsett for tørkeskade enn ung lyng, bør ein unngå å ha store, samanhengande områder med gamal lyng i landskapet.

Dersom eit større område er tørkeskada er lyngsviing eit godt restaureringsverktøy. Samstundes er spiringa av nye plantar etter brann sårbare for tørke, og ein bør svi mindre områder av gangen for å spreie risikoen for dårleg tilbakevekst av dei viktigaste artane.

Tid og stad for disputas

Tid: 15.12.2021 - 09.30–12.30

Sted: Zoom Webinar

Personalia

Siri Vatsø Haugum er utdanna økolog ved Universitetet i Bergen. Doktorgradsarbeidet er utført som ein del av NFR-prosjektet LANDPRESS. Vigdis Vandvik (UiB), Liv Guri Velle (Møreforsking Ålesund) og Richard J. Telford (UiB) har vore rettleiarar.