Denne artikkelen er produsert og finansiert av Norsk Polarinstitutt - les mer.

Forskningsskipet «Lance» i isen på 83° nord.
Forskningsskipet «Lance» i isen på 83° nord.

Forskningsskipet drev med isen i månedsvis

Underveis tok forskerne prøver av is, vann og luft for å undersøke klimaendringene.

I nesten seks måneder i 2015 drev «Lance» med isen nord for Svalbard, fra skipet ankret opp ved isflak på 83° nord i januar til det klappet til kai i Longyearbyen på forsommeren.

Underveis, gjennom den arktiske vinteren og våren, fordypet forskere seg i klimaprosessene som foregår i og rundt den arktiske havisen.

Nå er det blitt bok av ferden. «Going with the floe» er historien om N-ICE2015-ekspedisjonen, en av de største ekspedisjonene som Norsk Polarinstitutt noensinne har gjennomført.

Forskere fra mange land og fagfelt deltok på ekspedisjonen, i tillegg til et omfattende logistikkapparat for sikkerhet, drift, støtte og ingeniørarbeid.

Store mengder forskningsdata ble samlet inn, som så langt har resultert i over 70 vitenskapelige artikler og flere titalls datasett.

Forskningsskipet «Lance» frøs til i isen nordvest for Svalbard i januar og fulgte drivisen sørover til den smeltet utover våren. Underveis kunne forskerne studere hav, is og atmosfære.
Forskningsskipet «Lance» frøs til i isen nordvest for Svalbard i januar og fulgte drivisen sørover til den smeltet utover våren. Underveis kunne forskerne studere hav, is og atmosfære.

Dykker ned i klimaspørsmålene

Målet med ekspensjonen var å samle data for å bringe ny kunnskap om den krympende havisen, undersøke hva som forårsaker smeltingen og hvordan det påvirker vær, klima og artene som lever tett på havisen.

Problemstillingene er høyaktuelle.

Siden de første satellitt-målingene av havisen ble gjort i Polhavet i 1979, har isen smeltet i et urovekkende høyt tempo. Innen 2030 kan sommerhavisen i Arktis forsvinne, om klimaendringene ikke avtar i styrke.

Ifølge de siste klimarapportene fra FN er det lite som tyder på at oppvarmingen av kloden er på retur.

Spesialrådgiver Gunn Sissel Jaklin og forskningsdirektør Harald Steen er to av fire forfattere av boken om ekspedisjonen i Polhavet. Steen var leder og deltok selv på ekspedisjonen.
Spesialrådgiver Gunn Sissel Jaklin og forskningsdirektør Harald Steen er to av fire forfattere av boken om ekspedisjonen i Polhavet. Steen var leder og deltok selv på ekspedisjonen.

Isen knakk

Da skipet første gang ankret opp ved isflaket nord for Svalbard, satte forskergruppene straks i gang med å installere instrumenter på isen. De kunne starte undersøkelsene av atmosfæren, snøen, isen og havet, i forkanten av driften sørover.

Forventningen var at skipet skulle drive med isflaket de neste månedene, forteller N-ICE-prosjektleder, og nå forskningsdirektør, Harald Steen. Men i midten av februar knakk isen opp, etter kun seks uker. Det var bekmørke og 30 minusgrader ute.

– Plutselig handlet alt om å redde utstyret fra å gå på havet. Det var ingen lett oppgave, men vi sto på og klarte å samlet inn alt av utstyr, sier Steen.

Skipet klarte å komme seg tilbake inn i isen, til 83° nord, ved god hjelp fra Kystvakta. Hele fire ganger gjentok dette seg.

Vel tilbake i isen fortsatte arbeidet, i det som viste seg å være en svært dynamisk is.

Allerede om åtte år kan sommerhavisen i Polhavet være borte. Isbjørn kan miste viktige leveområder. Denne bjørnen ble fotografert under ekspedisjonen.
Allerede om åtte år kan sommerhavisen i Polhavet være borte. Isbjørn kan miste viktige leveområder. Denne bjørnen ble fotografert under ekspedisjonen.

Snøen tynget

Forskerne arbeidet i et arktisk havissystem som var veldig annerledes enn for få tiår siden. Isen var tynnere. De ville finne ut hvordan den tynne pakkisen oppfører seg.

Et av tegnene på de store endringene som finner sted i deler av Arktis, er økningen av snø på havis. Nesten en halv meter snø på isen ble et vanlig syn under store deler av ekspedisjonen med Lance, forteller Steen.

– Nå i ettertid vet vi at det var store mengder fuktig luft, som ble transportert fra lengre sør, som la seg som snø på havisen. Dette viser at observasjoner som er gjort for eksempel på pakkisen lengre vest i Polhavet, ikke alltid er representativt for hva som skjer i andre deler av Arktis. Vi mangler ganske enkelt gode observasjoner i Atlanterhavssektoren, sier han.

Snø isolerer isen fra den kalde atmosfæren og reduserer veksten i istykkelse. Under toktet så forskerne tydelig effekten av dette.

– Til tross for at temperaturen falt ned til -40°C, så vi knapt noen vekst i istykkelse i løpet av vinterhalvåret på flerårsis der det var mye snø, sier Steen.

En dykker monterer sedimentfelle under isen der skipet Lance befant seg. Fellen brukes til å samle inn prøver av partikler som faller mot havbunnen.
En dykker monterer sedimentfelle under isen der skipet Lance befant seg. Fellen brukes til å samle inn prøver av partikler som faller mot havbunnen.

Antarktisfisering

Når solen er tilbake i Arktis, vil snøen reflektere store deler av solens energi tilbake til verdensrommet og forsinke smelting av is.

– For å komplisere saken ytterligere vil store mengder snø tynge den tynne isen slik at den synker og oversvømmes. Overflatevannet kan i sin tur fryse sammen med snøen og dermed øke veksten av istykkelsen fordi den fryser på oversiden og ikke på undersiden.

Fenomenet er svært vanlig i Antarktis hvor det mye snø på isen og et tynnere isdekke som smelter helt om sommeren.

Steen forteller at funn fra ekspedisjonen peker på at også det tynnere isdekket i Arktis blir utsatt for de samme prosessene, og at snøens rolle er viktigere enn før.

De varme periodene i Arktis varer mye lengre enn for bare få tiår siden. På bildet arbeider en forsker på isen under værharde forhold.
De varme periodene i Arktis varer mye lengre enn for bare få tiår siden. På bildet arbeider en forsker på isen under værharde forhold.

Vinterstormer knakk opp isen

Siden 1980-tallet har varmeperiodene i Arktis blitt over dobbelt så mange og de varer betydelig lengre, viser forskning fra ekspedisjonen.

Og med varmeperioder følger det også flere stormer. Disse stormene blåser varm vind fra sør, for det meste luft fra Atlanteren og inn i Polhavet.

Ekspedisjonen ble flere ganger råket av heftige vinterstormer. Det skapte logistiske utfordringer i arbeidet på isen, men resulterte også i viktig forskningsdata.

– Vi fikk unike observasjoner fra flere vinterstormer siden vi befant oss akkurat der hvor disse stormene treffer i Arktis. Det er sjelden noen har samlet slik data fra denne årstiden, sier havisforsker og vitenskapelig leder av ekspedisjonen, Mats Granskog.

Linjene viser rutene til «Fram» (rød) og «Lance» (svart). Godt over hundre år etter polfarer Fridtjof Nansens Fram-ekspedisjon i Polhavet driftet «Lance» i deler av det samme havområdet.
Linjene viser rutene til «Fram» (rød) og «Lance» (svart). Godt over hundre år etter polfarer Fridtjof Nansens Fram-ekspedisjon i Polhavet driftet «Lance» i deler av det samme havområdet.

Fra minus førti til null på samme dag

Stormene forårsaket ødeleggelse, brøt opp isflak, flyttet rundt på is, men førte også til at det ble transportert varmt atlanterhavsvann fra dypere vannlag som smeltet isen fra undersiden.

Med stormene fulgte det kraftige snøbyger og i noen tilfeller økte temperaturen fra minus 40 til null grader i løpet av en dag.

– Vi mener at stormene som stadig oftere skjer i Polhavet nå enn for få tiår siden, har en langvarig innvirkning på is- og havsystemet i Polhavet, sier Granskog.

Havisforskerne Lana Cohen (t.v.), Anja Rösel og Anna Silyakova fotografert etter en økt med havismålinger.
Havisforskerne Lana Cohen (t.v.), Anja Rösel og Anna Silyakova fotografert etter en økt med havismålinger.

Tidlig vår

I den delen av Arktis der «Lance» driftet, er havet dekket av is hele vinteren. Når isen slipper taket, blir det arktisk vår med voldsom produksjon av ulike arter. Først og fremst dukker det opp planteplankton, som er en samlebetegnelse på flere typer mikroskopiske alger i havet.

Planteplankton tar opp karbondioksid (CO2) fra lufta og bidrar slik til å fjerne noe av klimagassen fra atmosfæren.

Planktonet som ikke blir spist av andre organismer, dør og synker ned til havbunnen. Der begraves de og lagrer karbon i uoverskuelig framtid. Havbunnen er derfor et gigantisk karbonlager.

Siden det var så mye snø på isen, som reflekterte nesten alt av sollys, forventet forskerne ingen tidlig algeoppblomstring.

Men allerede i mai observerte de oppblomstring under isen av en art av planteplankton. Dette er beskrevet i saken Mikroskopisk alge kan være dårlig nytt for Arktis.

– Oppblomstringen kom som en overraskelse fordi det tykke snødekket på isen blokkerte det meste av sollys som er nødvendig for at planteplankton skal vokse, sier marinbiolog Philipp Assmy fra polarinstituttet.

Ekspedisjonen har så langt har resultert i over 70 vitenskapelige artikler og flere titalls datasett. Her en ribbemanet, som er klar for forskernes lupe.
Ekspedisjonen har så langt har resultert i over 70 vitenskapelige artikler og flere titalls datasett. Her en ribbemanet, som er klar for forskernes lupe.

Endringer i algesamfunnet

Årsaken til den tidlige algeoppblomstringen knyttet marinbiologene til havisens utvikling gjennom vinteren. Isen var tynnere enn hva havisforskerne forventet, og den økte ikke i tykkelse i løpet av vintermånedene.

I tillegg beveget isen seg mye på forsommeren, og etter hvert dannet det seg sprekker i den. Da sprekkene frøs til, ble det dannet ny is som ikke hadde så mye snø på toppen.

– Da kunne sollyset trenge ned til vannsøylen gjennom sprekkene eller nydannet is i sprekkene, og bidra til den store algeoppblomstringen vi var vitne til, forteller Assmy.

Den tidlige algeoppblomstringen var ingen god nyhet for klimaet. Tidligere har kiselalgen, Bacillariophyta, dominert i Polhavet og blomstret før Phaeocystis pouchetii.

Men nå var kiselalgen forbigått av en mindre «klimavennlig» alge.

Phaeocystis pouchetii synker vanligvis ikke til bunnen og har ikke den samme egenskapen som kiselalgen til å lagre karbon i havbunnen, opplyser Assmy.

Ansatte på polarinstituttet i Tromsø møtte opp for å ta farvel med «Lance» før skipet satte kursen nordover på N-ICE2015-toktet. Dette var et av de siste store toktene med «Lance». I 2017 solgte polarinstituttet skipet og erstattet det med et mer moderne fartøy, «Kronprins Haakon».
Ansatte på polarinstituttet i Tromsø møtte opp for å ta farvel med «Lance» før skipet satte kursen nordover på N-ICE2015-toktet. Dette var et av de siste store toktene med «Lance». I 2017 solgte polarinstituttet skipet og erstattet det med et mer moderne fartøy, «Kronprins Haakon».

Etter «Lance»

Forskerne fikk samlet inn store mengder med forskningsdata som også andre ekspedisjoner i etterkant har dratt veksler på.

Den tyskledede MOSAiC-ekspedisjonen fulgte opp noen av forskningsspørsmålene som er basert på funn fra N-ICE2015, likedan det norske forskningsprosjektet Arven etter Nansen.

«Lance» har siden 2015 blitt solgt og erstattet av et mer moderne isgående fartøy, FF «Kronprins Haakon». Helt siden 1994 hadde skipet virket i forskningens tjeneste i både Arktis og i Antarktis, og under Norsk Polarinstitutt sitt eie.

«Lance» ble sjøsatt i 1978, da som et kombinert fiske- og transportfartøy for polarhav, før det etter noen år ble bygget om til et forsknings- og ekspedisjonsskip.

Kort video fra ekspedisjonen. (Video: Polarinstituttet)

Hovedfunn fra ekspedisjonen N-ICE2015

  • En halv møter snø dekket Polhavet allerede i januar 2015. Dette er mye mer snø på is enn hva forskerne forventet.
  • Det tykke teppet av snø hemmet havisveksten, men bidro også positivt til ismassebalansen fordi noe av snøen ble til is.
  • Stormer preget Polhavet, spesielt om vinteren. Disse brakte med seg varm og fuktig luft, selv midt i polarnatten, og bidro til å bremse isveksten.
  • Ny is ble hovedsakelig dannet i råker etter vinterstormer.
  • Stormene påvirket også havvannets sammensetning. Varmen, næringsstoffer og CO2 ble blandet i den øvre vannsøylen under stormer, og økte transport av varme til havet.
  • Den tynnere isen var mer skjør enn tykkere is, og den ble lettere skadet og svakere etter kraftige vinterstormer.
  • Sprekker (råker) i havisen forårsaket av stormer tillot lys å trenge ned i vannsøylen og starte en tidlig planteplankton-oppblomstring, som ellers ville ha blitt hemmet av det tykke dekke av snø og is.
  • På grunn av den store tyngden av snø sivet havvann inn mellom snøen og isen. Det resulterte i rikelig algevekst, som lignet forhold kjent fra havisen rundt Antarktis.
Powered by Labrador CMS