Denne artikkelen er produsert og finansiert av De regionale forskningsfondene - les mer.

Ved hjelp av denne vinddrive farkosten kan ein trygt og effektivt samle inn viktige forskingsdata frå ugjestmilde havstrok.
Ved hjelp av denne vinddrive farkosten kan ein trygt og effektivt samle inn viktige forskingsdata frå ugjestmilde havstrok.

Robot-seglbøyar forenklar forsking i Arktis

Ubemanna seglbøyar kan gjere det lettare og tryggare å finne ut korleis klimaendringane påverkar livet i sårbare havområde langs iskanten i Arktis.

Publisert

No er det ikkje lenger nødvendig å bemanne store forskingsskip for å studere livet i vatnet langs iskanten i Arktis.

– Vi har brukt to sjølvgåande seglbøyar med ekkolodd og avanserte sensorar, guida og posisjonsbestemte ved hjelp av satellitt. Med denne metoden har vi lukkast med å samle inn store mengder kjemiske, fysiske og biologiske data frå område som kan vere svært ugjestmilde, seier Inger Graves.

Graves jobbar hos Aanderaa Data Instruments – som har utvikla sensorane til den ubemanna ekspedisjonen – og har vore prosjektleiar for forskingsprosjektet Iskantseilas.

Bøyane som er produserte av Offshore Sensing, kan fjernstyrast via satellitt og har både batteri og solcellepanel. Så lenge det er vind, kan dei segle i kva retning som helst.

Finst lite måledata frå overflatelag

Ideen til pionerprosjektet, som vart støtta økonomisk av Regionalt forskingsfond Vestlandet, kom frå forskingsleiar Hanne Sagen ved Nansensenteret.

– Vi ønskte oss betre verktøy for å samle inn data så nær iskanten som mogleg. Vi ville også ha moglegheit til å gjere målingar i grenselaga mellom vatn og atmosfære. Frå desse laga finst det så langt svært lite måledata, seier Sagen.

Ein av grunnane til at data frå overflatelaga er så viktige, er at det er nettopp øvst i vatnet at planteplanktonet har ei veldig oppblomstring i starten av den korte, arktiske sommaren. Denne algeboomen er i praksis grunnlaget for heile næringskjeda i polare havstrok.

Seglbøyane vart sette ut frå kystvaktskipet KV Svalbard på 78°N i Framstredet mellom Grønland og Svalbard, under leiing av forskar Jenny Ullgren frå Runde Miljøsenter.

Etter nokre veker vart dei henta opp att og tappa for data.

Framstredet er «hovudinngangen» for varmt vatn som går frå Atlanterhavet via Norskehavet til Nordishavet.

Skal ein forstå kva effektar klimaendringane har på straumane, vasskvaliteten og livet i dei polare havstroka, er dette altså eit geografisk nøkkelområde.

– Vi hadde utstyrt den eine bøyen med instrument for å måle blant anna saltinnhald, oksygeninnhald, surleik, CO2-konsentrasjon og temperatur. Den andre bøyen gjorde akustiske målingar av livet i havet. For å seie noko om utviklinga over tid, er det viktig å få på plass langtidsmålingar av alle desse variablane over større område. Ubemanna seglbøyar kan gjere den jobben effektivt, seier Graves.

Ein av dei store fordelane med sjølvgåande seglbøyar, er at du ikkje treng å oppsøke farlege område for å setje dei ut. Dei kan sjøsettast nær sagt kor som helst og sigle til målet på eigen kjøl.
Ein av dei store fordelane med sjølvgåande seglbøyar, er at du ikkje treng å oppsøke farlege område for å setje dei ut. Dei kan sjøsettast nær sagt kor som helst og sigle til målet på eigen kjøl.

Forskar på isvakt

Ei av dei store utfordringane ved å ferdast langs iskanten, er sjølvsagt isen sjølv. Den såkalla kanten er ikkje alltid ein kant, men kan variere frå slush til kompakt drivis.

– Bøyane toler samanstøyt med isen, men faren er at dei frys inn i isen, slik fleire polarforskarar har opplevd med skutene sine, seier David Peddie, dagleg leiar for Offshore Sensing.

Difor overvaka Mohamed Babiker, forskar ved Nansensenteret, iskanten ved hjelp av satellittbilete.

Det handla ikkje berre om å sjå kor iskanten var, men også om å følgje tempo og retning på rørslene.

Isen kan bevege seg i eit utruleg tempo når det er sterk vind, så Babiker kunne få telefon frå forskingsleiar Sagen seint søndag kveld om vêrmeldinga gav grunn til uro.

Basert på posisjonen til seglbøya gjaldt det då å finne dei beste bileta frå dei tilgjengelege satellittane, slik at dei kunne rekne ut avstanden til iskanten. Dermed kunne dei om nødvendig lose bøyane til tryggare farvatn.

– Satellittdata vart også brukt til å fastslå kva geografiske posisjonar data vart samla inn frå, så vi snakkar om eit ganske avansert trekantsamarbeid mellom satellitt, ekkolodd og sensoriske instrument her, seier Babiker.

Mohamed Babiker og Hanne Sagen frå Nansensenteret, David Peddie frå Offshore Sensing, Asuka Yamakawa frå Havforskingsinstituttet og Inger Graves frå Aanderaa Data Instruments
Mohamed Babiker og Hanne Sagen frå Nansensenteret, David Peddie frå Offshore Sensing, Asuka Yamakawa frå Havforskingsinstituttet og Inger Graves frå Aanderaa Data Instruments

Fekk data som duger

Bøyane vart fiska opp etter nokre veker i vatnet og senioringeniør Asuka Yamakawa ved Havforskningsinstituttet analyserte datamaterialet. Ho konkluderte med at det var godt eigna for å analysere samanhengen mellom forholda i vatnet og omfanget av og storleiken på levande organismar.

– Vi kan ikkje trekke slutningane for langt etter eitt sommartokt, men hovudpoenget er at datasetta fangar opp sentrale samanhengar mellom livet i vatnet og variablar som vindhastigheit, pH-verdi, CO2-konsentrasjon, solvinkel og temperatur nær overflata. Det er summen av miljøtilhøve som avgjer om ein organisme går opp eller ned i vatnet, og funna i dette prosjektet samstemmer med det vi veit frå før. Altså fungerer denne måten å samle inn data på, seier ho.

– Skal vi seie meir om til dømes forsuring av havet på grunn av meir CO2 i atmosfæren, må vi ha lengre tokt. Det vi har vist, er at utstyret og samarbeidet mellom institusjonane fungerer utmerkt og gjev oss det datamaterialet vi vil ha. No er det lagt eit godt teknologisk grunnlag for vidare forsking knytt til prosessar i polare havstrok som vi gjerne vil overvake, seier Hanne Sagen.

Referanse:

Asuka Yamakawa, Jenny Ullgren og Rune Øyerhamn: Echosounder observations from an unmanned surface vessel in the Arctic. Utgitt paper på 4th Underwater Acoustics Conference and Exhibition, 2017.