Trives best mot strømmen

Havstrømmenes oppførsel kan forklare hvorfor korallrevene langs norskekysten ser ut som de gjør.

Publisert
En økt forståelse av dypvannskorallene er viktig for forvaltning av det marine biomangfoldet og fiskeressursene, men kan også spille en rolle for utplasseringen av for eksempel oljeinstallasjoner. (Foto: Havforskingsinstituttet)
En økt forståelse av dypvannskorallene er viktig for forvaltning av det marine biomangfoldet og fiskeressursene, men kan også spille en rolle for utplasseringen av for eksempel oljeinstallasjoner. (Foto: Havforskingsinstituttet)

CORDINO

Prosjektet CORDINO (Understanding coral distribution and conditions for growth in Norwegian waters) er et samarbeid mellom Universitetet i Bergen, Havforskningsinstituttet og Unifob.

De eldste korallrevene langs norskekysten er 8500 år gamle, men det er først nokså nylig at steinkorallen Lophelia pertusa er blitt anerkjent som en viktig del av det marine økosystemet.

Verdens største kaldtvannskorallrev – Røstrevet – ble oppdaget så sent som i 2002, til tross for at det er hele 35 km langt med et flateinnhold på nærmere 100 kvadratkilometer. Revet ligger på 300–400 meters dyp omtrent 110 km vest for Røst.

Biologer og matematikere i Bergen jobber nå sammen i et metodeprosjekt med støtte fra Forskningsrådets program eVITA.

Målet er å undersøke hva som styrer utbredelsen av korallrev på den norske sokkelen. Revene har stor betydning for det øvrige livet i havet, men Havforskningsinstituttet har anslått at 30–50 prosent av norske korallrev er skadet eller ødelagt som følge av bunntråling.

– Revene vokser dessuten svært sakte – fra noen få millimeter til maksimum to centimeter i året. Det er derfor viktig å lære mer om Lophelia for å bli bedre i stand til å ta vare på revene våre, sier marinbiolog Jan Helge Fosså ved Havforskningsinstituttet.

Han representerer biologene i prosjektet.

Hva styrer utbredelsen?

– Vi vet ikke hvorfor korallene vokser noen steder langs norskekysten, men ikke på andre steder som for oss ser helt tilsvarende ut. Dette prosjektet går ut på å utvikle metoder som kan brukes i havmodeller for å simulere hvordan næringspartikler beveger seg med havstrømmene inn mot korallrevene.

– Metodene skal så anvendes til å forstå hvilke faktorer som er avgjørende for korallenes trivsel, forteller prosjektleder Øyvind Thiem.

Han er forsker ved Avdeling for Beregningsvitenskap, Unifob.

Øyvind Thiem.
Øyvind Thiem.

– De første resultatene viser at næringspartiklene hovedsakelig treffer den siden av revet som vender mot strømretningen, og ikke bakkanten. Hvis du altså er en korall som lever i et område med én dominerende strømretning, er det viktig at du sitter med «fjeset» mot strømretningen, forteller Thiem.

Dermed har forskerne antakelig funnet forklaringen på at korallrevene kan ha to forskjellige fasonger:

Der strømretningen er omskiftelig blir revene som regel runde eller klokkeformede, fordi næringen kommer fra alle retninger.

Men de revene som finnes i områder med én dominerende strømretning, er avlange og har et frodig «hode» som vender mot strømretningen. Lenger bakover på slike rev dannes en rygg med en økende andel døde koraller, helt til det dannes en «hale» med mye død korallgrus.

Ny metodeutvikling

Havmodeller brukes ofte til å studere globale eller regionale sammenhenger, og da klarer man seg som regel med oppløsninger fra titalls kilometer ned til rundt en kilometer.

– Det betyr at havet beskrives som «vannbokser» hvor lengden av sidene er den oppløsningen man har i modellen. Man beregner så med superdatamaskiner hvordan vannet strømmer gjennom disse boksene.

– Men slike oppløsninger kan ikke brukes til å studere strømmer med næringspartikler inn mot korallrev som er typisk 60–70 meter lange. Det nye i vår modell er at vi opererer med oppløsninger ned mot 10 cm.

Det er også vanlig å bruke en såkalt hydrostatisk antagelse i havmodeller, der man antar at de horisontale hastighetene er mye større enn de vertikale. Slike antagelser blir gjort for å forenkle ligningene en skal løse, og dermed sparer man beregningstid.

 – Men det er åpenbart at strømmer inn mot et korallrev vil generere store vertikale hastigheter i vannet, og derfor må vi bruke ikke-hydrostatiske modeller i dette prosjektet, forteller Thiem.

Enda finere oppløsning

Forekomster av koraller har allerede hatt innvirkning på fiskeindustrien, siden noen områder med korallrev er blitt stengt for fiske. Det er estimert at det biologiske mangfoldet er tre ganger høyere i områder med koraller, noe som betyr at områdene bør forvaltes med omhu for å sikre gode leveplasser for fisk og bunndyr.

En økt forståelse av dypvannskorallene er derfor viktig for forvaltningen av fiskeressursene, men kan også spille en rolle for utplasseringen av industrielle installasjoner innen offshorenæringen.

Modellforsøkene som har blitt gjennomført så langt har vært i to dimensjoner med en oppløsning ned mot 10 centimeter.

Med så høy oppløsning er det mulig å danne et bilde av turbulensen i havstrømmene langs bunnen, som åpenbart kan ha betydning for korallrevenes næringstilførsel. 

– Det vi jobber med akkurat nå er parallelliserte koder, slik at vi kan kjøre med enda finere oppløsning. For å få en god forståelse av turbulensen langs bunnen har vi tatt kontakt med to skotske universiteter som har mulighet til å gjennomføre laboratorieeksperimenter.

– For å kunne gjenskape slike tank-eksperimenter må vi nok gjøre simuleringer med oppløsninger på en tidels millimeter. Problemet vi sliter med nå er at modellen utvikler datafiler som blir veldig store og derfor er tidkrevende å analysere, så der har vi fortsatt et arbeid å gjøre, forteller Thiem.

Lenker:

Cordino-prosjektet

Prosjektet eVITA