Polarisen

Landmassornas påverkan på havet
Från land tillförs stora mängder kemiska ämnen och partikulärt material till Arktiska oceanen med flodvattnet.  Trots att Arktiska oceanens area är liten jämfört med Atlanten och Stilla havet är flodvattentillförseln drygt 10 % avvad som tillförs alla jordens hav, eller ca 100 000 m³/s i medelvärde under hela året.  Med flodvatten transporteras också många lösta kemiska ämnen som näringsämnen, löst oorganiskt och organiskt kol samt stora mängder partiklar av olika storlekar.  En betydande mängd av de partiklar som kommer med floderna sjunker till bottnarna nära flodmynningarna och kommer där delvis att brytas ner av bakterier. Då tillförs överliggande vatten åter löst oorganiskt kol som bidrar med en transport av koldioxid från hav till luft. Men när organiskt material bryts ner tillförs ytvattnet också näringsämnen vilket ökar förutsättningarna för primärproduktion i shelfhaven och detta konsumerar koldioxid och bidrar därför till motsatt transport, från luften till havet.
En annan effekt av floderna är att efter islossningen har skett nära flodmynningen så tillförs havet en stor mängd varmt vatten som bidrar till ytterligare smältning av havsisen.  Detta kan vara betydande i flodmynningarnas närhet och därmed ge för området lite speciella förhållanden för det marina livet.

Material tillförs även havet från land genom kusterosion.  Denna kusterosion har alltid skett, men har under senare år ökat dels för att somrarna med smältförhållanden blivit lite längre och lite varmare, men till stor del för att det senare också medfört att havsisen lagt sig senare så att höststormarnas vågor har kunnat piska land i stället för havsisen.

Landmassornas påverkan på havsisen
Under vintern blir de nordliga delarna av kontinenterna kraftigt avkylda. När den kalla, kontinentala luften strömmar ut över havet kan man få kraftig isbildning på grund av den låga temperaturen men också av att frånlandsvind tenderar att blåsa ut isen från kusten och skapa öppna områden närmast land (så kallade Polynyor) med extra kraftig isbildning som följd (se också avsnitten: "Isens påverkan på havet" och "Havets påverkan på atmosfären").

Det mesta av nederbörden som faller ner över land, kommer för eller senare ut i havet via floderna. Tillförseln av flodvatten har en viktig påverkan på istäcket genom att det skapas ett lager med låg salthalt i ytan som gynnar isbildning (se också avsnittet: " Havets påverkan på isen").

Landmassornas påverkan på atmosfären
En av de viktigaste återkopplingarna i Arktis skapas av hur ytan ser ut, det vill säga hur ytan påverkar albedot (förklaras i andra texter), vare sig det är is, hav eller land. På land regleras albedot av förekomsten av snö (85-90 % av instrålningen reflekteras), jord och vegetationen (20 % reflekteras). Framförallt höjden av vegetationen är viktig, till exempel då vegetationen är så hög att den sticker upp ur snön under vintern påverkas snösmältningen genom att dessa områden smälter fram tidigare än i områden med låg vegetation. Detta gör att områden med höga buskar och träd värms upp snabbare och tidigare på året. Vid en framtida expansion av vegetationen och trädgränsen norrut kommer detta att ge en direkt återkoppling till lufttemperaturen. Det bör också tilläggas att högre vegetation också fångar upp snön bättre än vegetation med låg vegetation, där snön istället blåser bort. Den förbuskning av tundran man idag sett till följd av ett varmare klimat fångar således upp mer snö, vilket kan medföra en högre marktemperatur samt mikrobiell aktivitet under vintern. Den förhöjda mikrobiella aktiviteten ökar i sin tur nedbrytningen i marken som frigör näringsämnen och ökar utsläppen av växthusgaser, som åter ger en positiv återkoppling till vegetationen och klimat. Detta förlopp är känt som ”The snow–shrub–soil–microbe feedback loop”, se figur nedan.

Marken och vegetationen är också viktig för utbytet av växthusgaser till atmosfären. När växter tillväxer förbrukar växten atmosfärens koldioxid (CO₂) som binds in i växten genom fotosyntesen. Men det frigörs även kol till atmosfären antingen som CO₂ eller metan (CH₄). Detta sker genom nedbrytning av det organiska materialet (gammalt växtmaterial) i marken. Om det är CO₂ eller CH₄ som bildas vid nedbrytningen styrs av hur vått det är i marken, eller snarare hur mycket syre som finns tillgängligt. Syretillgängligheten regleras i sin tur av markens fuktighet, där det i våta marker med låg syretillgång produceras mycket CH₄ medan torrare marker får högre syretillgång och där dominerar CO₂ produktionen. I de torrare markerna kan det även ske ett upptag av CH₄, genom så kallad CH₄-oxidation där markbakterier använder CH₄ som då omvandlas till CO₂. När tundrans permafrost tinar så ökar det aktiva lagret och kol som tidigare inte varit tillgängligt för nedbrytning kan brytas ned. Kol som lagrats in i marken för 1000-3000 år sedan kan bli tillgängligt för nedbrytning om det aktiva lagret fördubblas, i Alaska från 30 cm till mindre än 60 cm. Permafrostens degradering ger även upphov till en försumpning av tundran, vilket möjliggör för en ökad CH₄-produktion. CH₄ är en ca 25 ggr kraftfullare växthusgas än CO₂.

Vegetationen har även en stor påverkan på vattencirkulationen genom transpirationen, det vill säga upptag av vatten genom rötterna som sedan släpps ut i luften genom klyvöppningarna i bladen. En ökning av vegetationen kan således öka vattentransporten till atmosfären och påverka klimatet.


På östsluttningen av Njulla, Abisko (68°N), kan man tydligt se den albedoeffekt som fjällbjörken har på den marknära temperaturen (mikroklimatet). Trots samma solinstrålning så har snön inne i fjällbjörkskogen redan smält medan det uppe på kalfjället ligger ett kontinuerligt snötäcke kvar. Endast åskrönen på kalfjället är fria från snö, vilket snarare är en effekt av vinden än albedot. Bilden är tagen 30 maj 2005 (Robert Björk).