Havets profeter

De ser hvor oljesølet tar veien, eller om lakselusa smitter til neste oppdrettsanlegg.

22. april 2010: Det har gått to dager etter katastrofealarmen i Mexico-gulfen. Eksplosjonen på Deep Water Horizon fyller tv-reportasjer og avismedier. Kolossale mengder med olje strømmer ut i havet fra oljebrønnen. Eksperter er lamslåtte og handlingslammede.

På denne vårdagen er SINTEF-forsker Mark Reed, som har «marin miljøteknologi» som sitt varemerke, på vei ut døra til et møte. Han forsinkes av en ilter telefon, og må snu om på dørterskelen. Det er Bill Lehr fra det amerikanske statlige instituttet National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) som er på tråden.

De to har samsnakket gemyttlig før rundt andre samarbeidsprosjekt. Nå er situasjonen atskillig mer presset:

– Kan dere hjelpe oss? spør Lehr. – Vi trenger å finne ut hva som foregår under havflaten her i Gulfen.

– Det kan vi, svarer Reed.

– Kan dere kjøre i gang omgående?

– Det skal gå greit.

Simuleringen viser utslipp av lakselus fra Smøla og Frøya. De hvite flekkene dekker flere anlegg. Anlegg mellom Hitra og fastlandet vil smittes i løpet av to til fire dager. Ill: SINTEF

Simuleringen viser utslipp av lakselus fra Smøla og Frøya. De hvite flekkene dekker flere anlegg. Anlegg mellom Hitra og fastlandet vil smittes i løpet av to til fire dager. Ill: SINTEF

24 timer etter samtalen er de norske forskerne i gang med å laste ned data om gjeldende strøm og vind i Mexicogulfen, og regnemodellene startes opp selv om forskerne ennå vet lite om oljetype og hvor mye som strømmer ut.

Eneste modell i verden

Det har gått nesten et år siden ulykken. BP-aksjene har for lengst igjen steget på børsen, boreforbudet på dypt vann i Gulfen er opphevet, og eksplosjonen i Mexicogulfen har gått inn i historien, når Mark Reed hilser meg velkommen med et varmt håndtrykk.

Inne på kontoret viser han meg noe av den tette mailutvekslingen som gikk mellom de norske forskerne og amerikanske myndighetene i aprildagene for et år siden:

«En utfordring som vi møter, er å estimere mengdene av olje som strømmer ut fra borehullet,» står det i e-posten fra Bill Lehr, datert 26. april – ei uke etter eksplosjonen.

– Det var på denne tiden at journalistene og ledelsen i USA begynte å forstå alvoret og omfanget av katastrofen, kommenterer Reed.

– I dag vet vi at utslippet av olje ble mindre enn spådd. Man ser ikke så mye på strendene av olje, samtidig tror vi det kan skjule seg uhumskheter i grunnen.

– Hvorfor ble det dere? Kunne ikke BP brukt eksperter som var nærmere?

– Vi ble kontaktet av BP og NOAA fordi vi har den eneste modellen i verden som kan varsle både det som skjer nede i vannet og det som skjer på overflaten, sier Reed. Blikket er rolig noen sekunder før det vandrer over til den turkise fargeflaten på pc-skjermen:

– Her kan du se: I overflaten i Mexicogulfen holder vannet tretti grader – på bunnen fire. Da den varme oljestrømmen på 60 grader sprutet opp fra havbunnen den 20. april, tok det over to timer før noe kom til overflaten. Hvorfor?

Han svarer seg selv:

– Fordi oljen ble raskt fortynnet av vann, temperaturen falt, og tettheten ble større.

«Vi kunne følge oljen hele veien og ha kontroll på hvert kilo.»

Reed og kollegene regnet seg til at oppdriften i oljespruten avtok 1100 meter opp i havet. Derfra var det bare olje- og gassbobler som fortsatte til overflaten. Gassen løste seg i vann og kom ikke opp, og på grunn av turbulent vær ble oljedråpene brutt ned: De største på 1 cm i diameter steg fort opp. De små hadde liten oppdrift og kom aldri til overflaten. Det som kom opp av olje, viste seg to kilometer unna kilden.

– Alt dette kunne vi se med beregningsmodellen vår. Vi kunne følge oljen hele veien og ha kontroll på hvert kilo. Det er svaret, sier Reed.

Den 20. april i fjor fosset det olje ut fra den ødelagte brønnen til Deep Water Horizon i Mexicogulfen. Slik tok den varme oljestrømmen seg ut i SINTEFs regnemodell. Ill: SINTEF

Den 20. april i fjor fosset det olje ut fra den ødelagte brønnen til Deep Water Horizon i Mexicogulfen. Slik tok den varme oljestrømmen seg ut i SINTEFs regnemodell. Ill: SINTEF

De amerikanske myndighetene visste også at det norske miljøet satt på massevis av erfaringer fra tidligere jobber: fra oljeutslipp utenfor Kuwait etter Gulfkrigen, fra oljelekkasjen på Statfjordfeltet i 2007 og fra de to skipsforlisene til Server ved Fedje og Full City utenfor Langesund.

Lager virtuelle hav

En etasje under Mark Reed og kollegene hans sitter Dag Slagstad bøyd over tastaturet. Slagstad er tilknyttet SINTEF Fiskeri og havbruk, og spår om framtiden, han også. Men der Reed og hans gjeng har fokus på oljeutslipp, utslipp av produsert vann og å forutsi risiko rundt boring offshore, konsentrerer Slagstads gruppe seg om havstrømmer.

– Så kan vi jo putte ulike ting oppi havet, og si hvor det havner – alt fra sedimenter og forurensninger til biomasse og lakselus, humrer han.

I mange år har Slagstad og gruppen hans på 5-6 forskere på SINTEF Fiskeri og havbruk brukt beregningsmodellene sine mot klimapåvirkning og økosystemer. Ut fra atmosfæredata fra det tyske forskningsinstituttet Max Planck kan de for eksempel forutsi at pH-verdien avtar i Barentshavet. Som en konsekvens av at mer CO2 blir oppløst i havet, vil enkelte skjelltyper vil få det tøft framover.

– Men etter hvert som vi klarer å få mer høyoppløselige modeller og kan bevege oss ned på nære lokaliteter, ser vi at andre aktører blir interesserte – blant annet oppdrettsnæringa, forteller Slagstad.

Vil trusselen flyte forbi?

Forskerne har nå fokus på norskekysten fra Stadt og helt opp til Troms, og gjør et stort arbeid for fylkeskommunene. Slagstad viser på pc-en hvordan kystområdene er delt inn i rutenett, og at modellområdene kan variere fra close-up på bare noen hundre meter til oversiktsbilder med områder på tjue kilometer.

– Hva er oppdrettsnæringa interessert i å få vite?

– Hvordan lakselusa og virus kan spre seg. Vil strøm og vind for eksempel føre til at lakselus fra naboanlegget vil skade mitt anlegg?

Dag Slagstad henter fram et kart over Trøndelagskysten. Her har øyene Hitra og Frøya fått plottet inn oppdrettsanleggene samlet under store, hvite flekker. Ett av anleggene simuleres å være besmittet, en rød farge markeres, og på skjermbildet ser vi hvordan fargen sprer seg med strømningene i havet. Plutselig er anlegget mot øst blitt «invadert», og det ser heller ikke bra ut for anlegg nummer to rett over havsundet.

Store regneprogrammer

Det er ikke så lett å forstå hva beregningsmodeller er, og hva som skjer når forskerne mater inn tall og måledata om vær og vind. Men de to forskerne avmystifiserer det hele og sier at modellene ikke er annet enn kjempestore regneprogrammer som viser havstrømningene.

Mark Reed forteller at han startet med en programvare han hadde med i kofferten da han kom til SINTEF fra USA i 1992. – Etter hvert plusset vi på med ulike moduler, og arbeidsfeltet skjøt fart. I dag er vi tolv stykker som jobber med dette. En av modulene setter søkelyset på utblåsning på dypt vann. En annen på å simulere responsen av mekanisk oppsamling og hvordan kjemikalier kan bryte ned oljen. Jo mer vi mater inn av målinger, dess bedre er det som kommer ut.

– Ja, måledata er uhyre viktige, tilføyer Dag Slagstad. – Prognosene, det som vi beregner vil hende framover i tid, må hele tiden korrigeres av nye målinger. Slik blir modellene ustanselig justert til virkeligheten.

Da katastrofen i Mexicogulfen var et faktum, ble SINTEF kontaktet av oljeselskapet BP. Regjeringen i USA anslår at ca. 5 millioner fat olje strømmet opp fra dypet. Foto: AP

Da katastrofen i Mexicogulfen var et faktum, ble SINTEF kontaktet av oljeselskapet BP. Regjeringen i USA anslår at ca. 5 millioner fat olje strømmet opp fra dypet. Foto: AP

Å skaffe til veie måledata

Og nettopp her ligger utfordringen. Noen lokaliteter kan skaffe gode måledata. Andre har forsvinnende få. Som Barentshavet. Hvordan skal man kunne si noe om biomasse eller oljesøl i et gigantisk havområde som dette?

For noen år hevdet norske forsknings- og industrimiljøer at trådløse sensornettverk kanskje kunne bøte på den mangelfulle overvåkingen av miljø- og havressurser i nordområdene. Men de konkluderte samtidig med at målet måtte bli å dekke begrensede områder der sensornettverk kunne bli plassert ut for å registrere aktuelle hendelser.

SINTEF arbeider videre med å bygge opp kompetanse på dette. I konsernsatsingen Ocean Space Surveillance (OSS) har de to interne modelleringsmiljøene gått sammen med IKT-forskere for å utvikle små, billige sensorer som skal kunne foreta slike målinger en gang i framtiden.

– Meteorologisk institutt har en modell som predikerer havstrømmer og bølger 72 timer fram i tid. Her hos oss kan vi gå ned på områder på 4 kilometer, og snart er vi nede i 800 meter. Målet er å ta i bruk slike varsler for å kunne simulere strømfelt med enda høyere oppløsning hvis spesielle situasjoner skulle oppstå i forbindelse med hendelser som manetinvasjon, oljeuhell eller utbrudd av giftige alger, sier Dag Slagstad.

Nye prosjekt og stort salg

Det er høyt tempo rundt forskningsfeltet som prøver å spå om framtiden. Nylig hanket miljøene til Reed og Slagstad inn et nytt EU-prosjekt i Paris. Sammen med forskere i Tromsø som er gode på biomodellering, skal trondheimsmodellene forutsi hvordan transportsystem og økologi vil ta seg ut i et framtidig, varmere Arktis.

I et annet prosjekt (Symbioses) som skal gå fram til 2016, vil en rekke oljeselskaper og forskningsaktører samt de to beregningsmodellene i SINTEF, studere effekten av oljeutslipp i Barentshavet.

I tillegg selges det lisenser av den norske simuleringsmodellen OSCAR, til hele verden. Oljeselskap verden over kan ikke sitte og vente på gjerdet til det skjer en ulykke. De må ha planene klare, og foreta månedlige øvelser for å holde seg i beredskap.

– Etter ulykken i Gulfen har salget blomstret opp – spesielt i England. Kjøpere er både rene aksjonsfirma og konsulentfirma som leies inn for å hjelpe oljeselskapene med framtidig planlegging. Kjente oljeselskap som Statoil, Eni, Total og BP som arbeider i Sør Amerika og Afrika, har i tillegg skaffet seg adgang til å bruke programmet vårt.

– Men er dere ikke redde for å bli arbeidsledige?

Reed ler. – Neppe. For det første må vi hele tiden arbeide for å gjøre modellen bedre. For det andre sitter vi på kompetanse de ikke har. Kjøperne våre er inne i modellen en gang i måneden kanskje. Vi «bor» jo nesten i modellen til daglig, og vil alltid kunne gi nyttig beslutningsstøtte når ulykken er ute.