Det banebrytende toktet Arctic Coring Expedition er en del av det verdensomspennende forskningsprogrammet Integrated Ocean Drilling Program (IODP), som er fortsettelsen av et omfattende forskningssamarbeid som har pågått i nesten 40 år.

IODP er et kollektivt løft for å øke forståelsen av globale miljøforandringer, jordskjelvdannelse og vulkanske prosesser, samt koblinger mellom geologi og biologi. Når programmet er ferdig utbygget om noen år, vil det ha et budsjett på om lag 150 millioner dollar.

- Takket være det internasjonale samarbeidet og de mange toktene verden over har vi for eksempel fått ny kunnskap om de geodynamiske prosessene som former jorden, konsekvenser av meteornedslag og hvordan klima og havstrømmer har endret seg med tid, og eksistensen av en dyp biosfære, sier professor Rolf Birger Pedersen ved Inistitutt for geovitenskap, Universitetet i Bergen, som leder den norske innsatsen i IODP.

I tillegg til koordineringsrollen, har også UiB stått sentralt i forberedelsen til arktisekspedisjonen. Professor Yngve Kristoffersen har gjort de nødvendige seismiske undersøkelsene som har lagt grunnlaget for ekspedisjonen.

Krevende forhold

Fartøyene drar ut fra Tromsø 6. august og mannskapet ombord vil ha en utfordrende oppgave fremfor seg. Lomonosovryggen, som ligger mellom Sibir og Grønland, er 1 500 kilometer lang, strekker seg til 800 meter under havnivået og har et 450 meter lag med sedimenter på toppen. De fysiske forholdene i området er også krevende med tykk tåke og vind, sjøis i konstant bevegelse og lave dagtemperaturer. Når forskerne har nådd frem har de maks 25 dager på seg før værforholdene gjør at de må snu.

Polområdene spiller en avgjørende rolle i reguleringen av klimaet på jorden, men hittil har klimamodellene i stor grad vært basert på antagelser og ikke empiriske funn siden forholdene i det arktiske bassenget har vært så vanskelige. På bakgrunn av prøver tatt fra grønlandsområdet har klimaeksperter en viss oversikt over de siste 250 000 årene i den arktiske historien, men det er først nå man har sjanse til å gå virkelig langt tilbake i tid. 50 millioner år minst.

Dermed kan man for eksempel finne ut mer om hvordan og når den arktiske isen ble dannet, og hvilken innvirkning den har hatt på jordens klima. Det vil føre til at man sikrere kan forutsi hva som vil skje i fremtiden.

Fossile termometre

I løpet av 30 år har et område av sjøis på størrelse med Frankrike og Tyskland smeltet i Arktis. Hvis isen i polområdene forsetter å smelte vil dette føre til at vannstanden på jorden stiger kraftig. Mange er også bekymret for hva den globale oppvarmingen vil bety for de varmetransporterende strømsystemene i havet.

- Ved å analyse sedimentprøvene og se på blant annet den kjemiske sammensetningen, kan man for eksempel rekonstruere hvordan temperaturen har vært i vannet opp gjennom tidene. Sedimentene er på den måten fantastiske arkivskap, sier Pedersen, som selv ikke skal være med på dette toktet.

Han er mest kjent for arbeidet med dypmarine vulkanske prosesser, og leder nå prosjekter som undersøker dypbiosfæren, og hvordan bakterier livnærer seg av lava langt nede i havbunnskorpen.

Mikrobiologi er også kommet mer i fokus i IODP. Flere tokt har som delmål å kartlegge mikroorganismer som lever sine liv langt inne i grunnfjellet.

Mikroorganismer i grunnfjellet

Allerede denne uken reiser Bjørn Olav Steinsbu på tokt til Juan de Fuca-ryggen i Stillehavet for å starte sitt doktorgradsarbeid i geomikrobiologi ved Universitetet i Bergen med å ta prøver av lava og vannet som sirkulerer i havskorpen. I området som Steinsbu skal undersøke er temperaturen av grunnvannet opp til 80 grader, og det er trolig reaksjoner mellom dette varme grunnvannet og lavabergartene som gir opphav til næringsstoffer som mikroorganismene kan leve av.

- IODP-toktene er en unik sjanse for yngre forskere å danne internasjonale nettverk. Forskere, som gjerne har vært mange år i gamet, kommer med forslag til ekspedisjoner, og disse blir evaluert av internasjonale fagpaneler. Likevel er det ofte de unge stipendiatene og forskerne som deltar på toktene som gjør de største funnene. Til sammen har flere tusen forskere hatt utbytte av dette store samarbeidet, sier Pedersen.

Bak den store internasjonale satsingen står blant annet forskningsråd i USA og Japan, samt the European Consortium for Ocean research Drilling (ECORD) hvor Norges forskningsråd er den fjerde største bidragsyteren.