Aldri før har forskere lyktes med å skaffe kontinuerlige helårsmålinger fra det dype Amundsenbassenget. Dataene blir avgjørende for framtidas forvaltning av området.
Av Trine Lise Sviggum Helgerud, Norsk Polarinstitutt
Jubelen runget i Amundsenbassenget da de oransje instrumentene poppet opp mellom isflakene. Mye vind og sterk isdrift gjorde det krevende å hente opp Norsk Polarinstitutts nordligste og dypeste instrumentrigg noensinne.
Besetninga på Kronprins Haakon, forskningsingeniørene og forskerne jobbet i 16 timer for å få opp riggen som er over 4000 meter lang.
– For første gang har vi skaffet målinger fra det ganske så utilgjengelige Amundsenbassenget gjennom hele året, uavbrutt i to år! Dette datasettet er helt unikt og det blir vanvittig spennende å analysere det, sier lederen av Polhavstoktet 2024, Paul Dodd.
Endelig!
To vintre og to somre har gått siden Norsk Polarinstitutt satte ut instrumentriggene i Amundsen- og Nansenbassenget under Polhavstoktet i 2022.
De to 4000 meter lange instrumentriggene har stått vannsøyla med ankere i bunnen og oppdriftselementer langs kevlartauene som har holdt riggene stående i vannet. Forskningsinstrumentene, som nå er hentet opp, har vært festet langs tauene på ulike dyp og tatt målinger av vannsøyla, økosystemet og isen. Lydopptakere har også registrert lyder av isen som braker, hval og mulige skip i området.
– Riggprosjektet er prestisjefullt fordi Polhavet fortsatt er et ekstremt miljø med tjukt isdekke mesteparten av året, noe som gjør det krevende å samle inn målinger fra alle sesonger.
– Veldig få ekspedisjoner har klart å skaffe målinger fra Polhavet vinterstid, og enda færre har gjort gjentakende observasjoner, sier Dodd.
Polhavet blir varmere, havisen minker og området er i ferd med å bli tilgjengelig for menneskelig aktivitet, som fiskeri, transport og turisme. Paul Dodd leder også Framsenter-programmet SUDARCO (Sustainable Development of the Arctic Ocean), som skal skaffe kunnskapen som trengs for å forvalte Polhavet på en bærekraftig måte i framtida.
– Det er utfordrende å forske her, men vi trenger kunnskapen så fort som mulig. Datasettene fra riggene er avgjørende for at polarnasjonen Norge, og det internasjonale samfunnet, sammen kan ta vare på havet helt nord på kloden.
Unik kombinasjon av målinger
Den første riggen har stått i den vestre delen av Amundsenbassenget, et av fire dype områder i Polhavet. Den andre i Nansenbassenget lengre sørøst, et annet miljø som er skilt fra nabobassenget med en undervannsrygg, Gakkelryggen.
– At vi har sikret dataene fra disse riggene markerer begynnelsen på en ny epoke når det gjelder langtidsovervåkning i det dype Polhavet. Endelig kan vi sammenlikne situasjonene i de to bassengene, som vi forventer at er ganske forskjellige.
Teorien er at Nansenbassenget sørøst er mer «atlantifisert» enn Amundsenbassenget. Atlantifisering betyr at Polhavet blir mer likt Nord-Atlanterhavet. Jo mer varmt, atlantisk vann som strømmer inn i Polhavet på dypet, jo større sjanse for at det kan varme opp overflatevannet og bidra til å smelte havisen. I tillegg kan Polhavet bli varmt nok for atlantiske arter som kan utkonkurrere de polare artene som er tilpasset kalde forhold og ofte avhengig av is.
Med riggmålingene kan forskerne finne ut hvilken tilstand Polhavet er i nå. Å kartlegge dagens tilstand, kalt baseline, blir en avgjørende referanse for å måle endringene i områdene over tid.
– Det er sjeldent man har målt så mange parametere fra forskjellige disipliner på et og samme sted over flere år. Framover blir det viktig å sette disse tverrfaglige parameterne i sammenheng. Det vil gi oss helhetlig innsikt i et område vi vet minimalt om, sier Dodd.
Ikke så stillestående som antatt
Det tar tid å analysere dataene for å forstå hva de faktisk betyr. Likevel har havforskerne tittet litt på målingene fra noen av de elektroniske instrumentene.
– Vi er overrasket over de tydelige sesongvariasjonene i Amundsenbassenget, sier Dodd.
Det ser nemlig ut som vannmassene i den sentrale delen av dette bassenget ikke er så rolige og stillestående som forskerne hadde trodd. I løpet av de to siste årene har det vært noen ganske sterke strømmer og virvler i vannet vinterstid i det øverste 250 meterne. En av disse virvlene var så sterk at den dyttet instrumentriggen sidelengs.
– Dette viser bare at vi har masse å lære, og jeg ser fram til at vi skal dykke videre ned i dataene fra alle instrumentene, sier Dodd.
Resultatene blir tilgjengelige for alle
Når dataene er analysert, skal forskerne i programmet SUDARCO sette sammen en kunnskapspakke med forskningsresultater, brifer og risikokart for forvaltning av Polhavet i framtida.
– Først skal vi få oversikt over all data vi har samlet inn hittil. Innen utgangen av 2026 håper vi å ha analysert dataene, før vi skal gjøre alt tilgjengelig og lett å forstå for alle som kan ha nytte av kunnskapen.
Paul Dodd
De siste dagene har forskningsingeniørene på toktet jobbet på spreng med å vedlikeholde og omprogrammere instrumentene fra riggene. Den 7. august ble den siste riggen satt ut igjen, og datainnsamlingen til den unike tidsserien fortsetter under vann i det dype Polhavet.
Planen er å hente opp riggene igjen sommeren 2026.
Instrumentriggene er finansiert av EU-prosjektet Arctic Passion og Framsenteret gjennom SUDARCO-programmet. Polhavstoktet er finansiert av SUDARCO, Klima- og Miljødepartementet, Utenriksdepartementet og Norsk Polarinstitutt.
Hva måler instrumentriggene i Amundsen- og Nansenbassenget?
Riggene i Amundsenbassenget og «Nansenbassenget har identiske instrumenter designet for å kunne sammenlikne de to miljøene i to år om gangen. Fire kilometer kevlartau holder instrumentene i hop. Her er noe av det som måles med ulike instrumenter:
Havis
Isprofilmåler (Ice Profiling Sonar; IPS) er et ekkolodd som peker oppover for å beregne avstanden opp til bunnen av isen og dermed tykkelsen på isen. Ekkoloddet sender ut ekko annethvert sekund, som gir en god dekning av utviklinga av isen over riggen.
Vannstrømmer
Akustisk strømmåler (ADCP; Acoustic Doppler Current Profiler) måler hastighet og retning på vannstrømmene. Det er to slike instrument på riggen på forskjellig dybde som registrerer hvordan vannet beveger seg i det øverste 500 meterne i vannsøyla.
Vannets egenskaper
Hydrografimålere (CTD; Conductivity, Temperature, Depth) måler temperatur og hvor mye salt det er i vannet (salinitet). Totalt 18 stykker, ni på hver rigg, er montert fra topp til bunn, med fokus på vannmassene i de øvre 1000 meterne. Alle CTD-ene måler på likt, noe som betyr at vi får en profil av hele vannsøyla og kan følge variasjonene gjennom årstidene.
Vannsamler (RAS; Remote Access Sampler) består av 48 beholdere på et instrument som er programmert til å ta vannprøver for å lære om økosystemets sammensetning. Prøvene blir analysert for blant annet miljø-DNA (environmental DNA, eDNA), der det biologiske materialet i vannet forteller oss hva slags arter som var i vannet på dette tidspunktet. Vannprøvene tilsettes en kjemisk blanding så de biologiske partiklene konserveres og holder seg godt i beholderne over to år.
Næringssaltsensor (SUNA; Nutrient sensor, nitrate fluorometer) måler næringssaltet nitrat i vannet. Veksten til alger, plankton og fisk i havet, henger sammen med hvor mye næringssalter som er tilgjengelig i vannet. I Polhavet er nitrat ofte det som mangler og begrenser veksten av planteplankton.
Lyd
Lydopptaker (AURAL: Autonomous Underwater Recorder for Acoustic Listening) tar opp lyd ti minutter hver time over to år. Vi håper å høre marine pattedyr, som narhval og grønlandshval, for å kunne si noe om hvor mange marine pattedyr som finnes i området til hvilken tid, og også høre lyden av isens bevegelser.
Lydopptak gjort i Framstredet har også fanget opp i hvilken grad dyra påvirkes av menneskelig aktivitet, f.eks. om dem drar fra stedet dersom et forskningsskip kommer forbi.
I Amundsen- og Nansenbassenget er det lite skipstrafikk enn så lenge, og dermed vil opptakene bli en grunnmåling av det naturlige og upåvirkede undervannsmiljøet i Polhavet.
Tekniske deler i riggene
Utløsermekanisme (Acoustic Release) står rett over ankeret på bunnen av riggen, og er den som vil slippe riggen opp til overflaten når vi kommer for å hente instrumentene om to år. Hver utløser har sin identitet og kode, og det gjør at vi kan lokalisere riggen når vi kommer tilbake, og bruke en hydrofon i vannet til å sende signal om å slippe riggen opp.
Anker er ett tonn med stål nederst på riggen, som skal holde riggen på plass på havbunnen.