111 dager innefrosset i isen
Med vilje lot forskerne skipet «RV Lance» fryse inne i isen i Arktis i et halvt år. Skipet ble basen deres de neste månedene. De ville lære mer om hvordan isen endrer seg.
HAVIS: Global oppvarming forandrer praktisk talt alt som forskerne vet om den arktiske isen. Noen av dem går svært langt for å skaffe oss ny kunnskap.
Skrugarder skaper problemer for skip og faste strukturer i Arktis, som oljeplattformer og fyr. Men relativt lite er kjent om deres fysiske egenskaper – som er grunnen til at Åse Ervik og hennes kolleger tilbrakte tre uker på «RV Lance» for å studere dem. Foto: Åse Ervik
Forskningsskipet «RV Lance» ble med vilje frosset inn i isen i Arktis i flere måneder. Slik kunne forskerne studere isforholdene hele sesongen fra havet frøs til om vinteren og helt til den ble brutt opp om våren. Den store feltundersøkelsen fikk navnet N-ICE 2015.
Forskere brukt opptil seks uker på skipet, og studerte alt fra bittesmå plankton og alger i Polhavet til de voldsomme endringene i vannlagene under vinterisen.
Skrugardjenta
De kalte henne «the ridge girl», eller «skrugardjenta». Det er fordi Åse Ervik tilbrakte tre uker denne våren ombord på «RV Lance», der hun boret hull i de store skrugardene som dannes mellom pakkisen i frosne arktiske havområder.
Ervik er stipendiat i NTNUs program Sustainable Arctic Marine and Coastal Technology program (SAMCoT).
Disse skrugardene – som kan være flere meter høye og dype – kan skape problemer for skip og faste strukturer i Arktis, som fyr, broer, oljeplattformer og kaier.
RV Lance tilbrakte seks måneder i Arktis, forankret til flere isflak, som tillot forskere å gjennomføre en vugge-til-grav studie av havisen i Arktis. NTNU-forskere var blant forskerne om bord. Foto: Åse Ervik
Forskere som Ervik må vite mer om de fysiske egenskapene til skrugarder, slik at de kan bidra til datamodeller som brukes for å designe menneskeskapte strukturer til bruk i isen.
Den eneste måten å få nøyaktig informasjon på er ved å tilbringe timer av gangen med å foreta nitidige målinger av hvor tykk isen er, og hvordan den er strukturert.
– Du kan lese rapport etter rapport om store skrugarder, men før du går ut der og faktisk borer hull inn i en 15 meter dyp skrugard, vet du virkelig ikke vet hva det er, sier Ervik. – Du tror isen er flat, men det er helt feil. Det er skrugard etter skrugard etter skrugard etter skrugard.
- Les også: Maritim teknologi for ekstreme forhold
Et seks måneder langt cruise
Ekspedisjonen var finansiert av Norsk Polarinstitutt, Framsenteret, og Klima- og miljødepartementet, og forskere fra flere land deltok.
SAMCoT
- NTNUs Sustainable Arctic Marine and Coastal Technology Center (SAMCoT) er et senter for forskningsbasert innovasjon som finansieres av Forskningsrådet i Norge fra 2011 til 2019. Senterets forskere studeret faste og flytende konstruksjoner i is, modeller for is, behandling av is og teknologi som kan brukes i Arktis. De har også samlet inn og analysere feltdata på havis, isfjell og permafrost langs kysten, og bruker disse dataene i ulike modeller.
- Sentre som SAMCoT er blitt til for å samarbeide med partnere i industrien for å «styrke næringslivets evne til å skape noe nytt ved å fokusere på langsiktig forskning», ifølge Forskningsrådet. Blant SAMCoTs viktigste industrielle partnere er Statoil, DNV-GL, Total, GDF Suez og Shell.
- Du kan lese mer om SAMCoT og dets ulike forskningsprogrammer på www.ntnu.edu/samcot.
– Samlet har feltundersøkelsen vært en stor prestasjon, og alle deltakere og støttepersonell må dele æren for suksessen, sier Harald Steen, prosjektleder for N-ICE og leder for Norsk Polarinstitutts senter for is, klima og økosystemer (ICE).
– Vi brukte til sammen 111 dager festet til et isflak fra 15. januar, der 68 forskere, 27 støttepersonell og 20 mannskap på skipene var involvert, sier Steen.
N-ICE har også generert en enorm mengde internasjonal medieoppmerksomhet, blant annet en firedelt bloggserie på National Geographics nettside.
Tynnere og yngre is
Isen i Arktis var tidligere i hovedsak sammensatt av is som ble dannet over flere år og sjelden smeltet om våren. Men nå smelter en større andel av den arktiske pakkisen straks varmen kommer.
Da våren kom, brøt den arktiske isen opp, og «RV Lance» måtte flyttes til et nytt isflak. Foto: Åse Ervik
Det amerikanske US National Snow and Ice Data Center rapporterer at pakkisen hadde den laveste ustrekningen som noen gang er målt sommeren 2012. Men den minste utstrekningen av vinterisen som er målt var i år. Dette er basert på satellittdata.
Dette endrer vinterisen i Arktis: Nå, i stedet for tykk, flerårig is, består vinteriskappen hovedsakelig av tynnere, ett år gammel is. Denne isen er ikke bare tynnere, den reflekterer sollys annerledes og den smelter lettere enn tykkere, flerårig is.
Dette er viktig å vite. Klimamodeller som brukes til å forutsi hvordan global oppvarming vil påvirke ulike deler av kloden, har brukt eldre data fra Arktis, da det var mye mer flerårig is.
Det er også viktig informasjon for ingeniører som designer strukturer for arktiske forhold.
– Det er mye fokus på Arktis, sier Ervik. – Hvis vi skal gjøre noe der, må det være trygt, og vi må være sikre på hvilke forhold vi designer for.
- Les også: Taper vi kampen om Arktis?
Borehull
Erviks doktorgradsavhandling skal bidra til en datamodell for skrugarder, som kan brukes til å forutsi hvor store belastninger en skrugard kan utsette en fast struktur for.
Åse Erviks tre uker på «RV Lance» krevde fire paller med utstyr, inkludert denne kompresjonsmaskinen, som brukes til å teste styrken av forskjellige iskjerner. Foto: Åse Ervik
Hennes tre uker på isen krevde fire paller med utstyr, lastet med isbor og kjernebor, to firetaktsmotorer, verktøy for temperatur og saltholdighet, en komprimeringsmaskin for å måle styrken i ulike deler av skrugarden, en multistråle sonar designet for å lage 3-D-bilder av isen, to verktøykasser for å fikse ødelagt utstyr, og en bøye utstyrt med en 11 meter lang streng med temperatursensorer, kalt termistorer, som ble plassert ut for å drive sammen med en av de to skrugardene hun studerte.
Hver dag tilbragte hun mellom 12 og 15 timer på de to skrugardene hun er valgte ut for studien, ved å bore hull og måle noe som kalles porøsitet, eller gapene mellom store isblokker i kjølen av en skrugard. Hun testet også sonarutstyr for å se om de kunne gi 3-D-bilder av skrugardene, og var med på testingen av en geomagnetisk måleenhet (GEM) som forhåpentligvis kan produsere 3-D-bilder av porøsiteten i skrugarder i fremtiden.
En skrugard kan høres ut som en enkel struktur, men det er den slett ikke. Det øverste laget kalles det konsoliderte laget, som er frosset ganske solid til. Under vann er kjølen, bestående av et lag av isbiter og klumper av ulike størrelser som er frosset sammen i en rar blanding. Det kan være hull mellom klumpene – som måles som porøsitet.
- Les også: Seige materialer for Arktis
Isbjørn og kaker
Ervik jobbet sammen med en finsk doktorgradsstudent, Annu Oikkonen. Begge forskerne var alltid voktet av en isbjørnvakt.
Isbjørn var ikke et hverdagslig syn, men de var i området. Foto: Åse Ervik
For å jobbe i Arktis har sine fordeler og ulemper. En isbjørn spiste pinnen som Ervik brukte til å forankre bøyen som termistoren hang i.
Det er også fordeler: Som regel var det en kaffepause hver ettermiddag på «RV Lance». Men den gikk Ervik og hennes kollega alltid glipp av fordi de var ute på skrugarden og samlet inn data. Men ved mer enn én anledning kjørte skipsmannskapet ut til dem for å gi dem kaffe og kake.
– Du blir ganske bortskjemt med mat, sier hun.
Mest av alt er Ervik takknemlig for at hun fikk muligheten til å jobbe ute på isen, og samle inn data som ellers er umulig å få tak i.
– Hvis du virkelig vil oppleve Arktis, bør du være ute på isen, sier hun. – Du får ikke gjøre noe sånt hver dag.
