Den rekonstruerade ostindiefararen Götheborg under segel. Den ursprungliga båten förliste utanför Göteborg 1745, kanske på grund av att den hamnade i dödvatten. Foto Robin Olsson, med tack till Svenska Ostindiska Companiet.

Dödvatten är ett märkligt fenomen som leder till att ett fartygs framfart hejdas och att manövreringen försvåras. Det var speciellt uppmärksammat på segelfartygens tid och det påträffades i kustnära vatten. Numera används det mest i bildlig betydelse; "att hamna i dödvatten". I gamla tider var det vedertagna sättet att komma loss ur dödvattnet att dra en tross under kölen från fören till aktern, eller att kränga båten genom att låta besättningen springa tvärs över däcket. Men de som inte upplevt det var nog ganska skeptiska till fenomenet dödvatten.

Det blev ändring på det när Fritjof Nansen ombord på Fram råkade ut för det 1893, norr om Sibirien, vid Nordenskiöldöarna. Frams fart gick ner till en fjärdedel av marschfarten, och trots att man försökte att med olika manövrar komma loss, så lyckades inte detta. Dödvattensfenomenet fascinerade Nansen, och när han kommit tillbaka från expeditionen kontaktade han tidningarna som bad sina läsare skicka in beskrivningar om hur de upplevt dödvatten.

Polarforskningsfartyget Fram byggdes 1892 av Colin Archer på uppdrag av Fridtjof Nansen. Fram var en tremastad skonare försedd med dieselmotor. Hon var det första dieseldrivna fartyget i oceanfart. På bilden befinner hon sig i antarktiska vatten under Roald Amundsens sydpolsexpedition. Amundsen nådde Sydpolen den 14 december 1911, en månad före Robert Scott. Alla i Scotts grupp omkom under återfärden. Från R. Amundsen "Sydpolen" (1912).

Det var den svenske fysikern Wilfrid Ekman, som samarbetade med Nansen, som först kom med en förklaring till dödvattnet. I Ekmans doktorsavhandling som publicerades 1904 lägger han fram sina forskningsresultat. Han ansåg att dödvattnet berodde på en skiktning av vattenmassorna, och att det uppstod vågbildning i gränsskiktet mellan dessa. Det är typiskt för dödvattnet att det inte syns några vågor på ytan. Vågbildningen i språngskiktet kräver energi, och denna energi tas från fartyget, vilket gör att dess fart minskar.

I motsats till vad många tror så blandar sig inte vattenmassor i haven så lätt med varandra, och detta gäller både i vertikal och horisontell riktning. Exempelvis kan man hitta isolerade och väl avgränsade vattenmassor långt ute i Atlanten som kan härledas från Medelhavet. En viktig egenskap som kännetecknar olika vattenmassor är att tätheten skiljer dem åt. Tätheten är främst relaterad till salthalten, men i mindre utsträckning till temperaturen. I vårt hörn av världshaven har vi ett stort tillflöde av sötvatten från olika älvar, och eftersom sötvatten har en låg salthalt har vattnet från älvarna en lägre täthet än det oceaniska vattnet. I regel är det också varmare vilket också bidrar till en lägre täthet. När vattnet från exempelvis Göta älv flyter ut i Kattegatt kommer det att lägga sig ovan på det vatten som transporteras mot, och längs kusterna, och det kommer att bildas en väl definierad horisontell gränsyta mellan de olika vattenmassorna. Denna skarpa gräns kallas språngskikt, och på båda sidor om språngskiktet varierar salthalt och temperatur. Liknande språngskikt kan också bildas i polartrakterna under sommartiden då isen smälter, mellan det oceaniska vattnet och smältvattnet från isen.

Vy över Gullmarsfjorden. I Gullmaren finns flera språngskikt på olika djup, se texten nedan. Med tack till Gustaf Alströmer under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 2.0 Generic License.

I Gullmarn har språngskikten studerats ingående och där kan situationen vara riktigt komplicerad med flera språngskikt eftersom vattenmassorna i fjorden har så olika ursprung: närmast ytan ligger vatten från Munkedalsälven, därunder baltiskt vatten som kommer från Östersjön och som flyter norrut längs den svenska kusten. Under detta finns ett lager med vatten som kommer från Skagerrak som cirkulerat i Kattegatt. Närmast botten finns ett lager med bottenvatten som sällan byts ut eftersom det ligger under Gullmarfjordens tröskel. Gullmarsfjorden är den enda äkta svenska fjorden. En fjord kännetecknas av att djupet är störst inne i de inre delarna, och att det finns en relativt grund tröskel vid fjordens mynning. I Gullmarsfjorden ligger tröskeln på runt 40 meters djup. Det är närmast det övre språngskiktet som kan vara inblandade i dödvattensfenomenet.

I Öresund påträffas ofta ett väldefinierat språngskikt, då östersjövattnet flyter norrut närmast ytan, och det saltare vattnet från Kattegatt finns under detta. Det är främst i Norra Öresund som man har denna skiktning: i de södra delarna vid den så kallade Limhamnströskeln är djupet mindre, runt åtta meter vilket stoppar Kattegattvattnet. Det krävs extrema förhållanden för att Kattegattvattnet skall tränga in i Östersjön: hårda västvindar och rejäla lågtryck.

I denna video med engelskt tal visas hur man i modellförsök lyckats åstadkomma dödvatten. From YouTube, courtesy of New Scientist.

Dödvattenfenomenet beror alltså på att det bildas vågor i språngskiktet, och bildandet av vågorna kräver energi vilket gör att ett fartyg saktas ner. Det paradoxala i situationen är att vattenytan inte uppvisar några vågor. Under ett fartyg som rör sig med lägre fart kommer vågorna att röra sig med ungefär samma hastighet, vilket resulterar i att vågorna blir mer eller mindre stationära under fartyget. En vågdal i språngskiktet bildar ett undertryck under fartyget vilket gör att det liksom klistras fast mot språngskiktet och farten minskas. För att dödvattensfenomenet skall uppträda skall språngskiktet ligga på ett optimalt djup i förhållande till båtens djupgående. Dessutom skall båtens fart inte vara så hög. Förklaringen till att fenomenet uppträdde oftare förr då båtarna hade mindre djupgående och fart.

Ostindiefararen Götheborgs förlisning utanför Göta älvs mynning 1745 har länge varit gåtfull, men numera har teorin om att grundstötningen berodde på dödvatten lanserats, och det är troligt att det var orsaken till haveriet. Uppenbarligen är dödvatten inte ovanligt längs den svenska västkusten, och i synnerhet utanför Nordre älvs och Göta älvs mynningar.
 

Källor

Karaktärisering av Gullmarn enligt EG:s ramdirektiv för vatten. Länstyrelsen Västra Götalands län. Rapport 2006:5, sid. 19-23.

V. Lundh och O. Christensson: Varför gick skeppet Götheborg på grund hösten 1745? Unda Maris 2001-2003, sid. 106-122.

D. Robson: Mysterious "dead water" effect caught on film (New Scientist, 21 oktober 2008).
 

Uppdaterad: 22 februari 2017.