Kon-Tiki2-ekspedisjon i Heyerdahls kjølvann

FLÅTEEKSPEDISJONEN KON-TIKI2: På marinebasen SIMA i Lima i Peru er et team med 19 båtbyggere i ferd med å ferdigstille to flåter i balsatre. 1. november skal Kon-Tiki2-ekspedisjonen legge ut på ferd i Stillehavet. Den skal seile i Thor Heyerdahls kjølvann, der han seilte med sin Kon-Tiki-ekspedisjon i 1947.

Men Kon-Tiki2 seiler ikke helt til Polynesia som Heyerdahl gjorde. Det er Påskeøya som er destinasjon. Her gjør flåtene vendereis og seiler tilbake til Sør-Amerika. Ekspedisjonen har valgt denne ruta, både for å støtte, men også for å utfordre Heyerdahls teorier.

Med den opprinnelige Kon-Tiki-ekspedisjonen ville Heyerdahl vise at det var mulig å krysse store havstrekninger med en enkel, håndbygd farkost. Det beviste han.

Han hadde også en teori om at Polynesias opprinnelige befolkning stammet fra folk som hadde kommet over havet fra Sør-Amerika. Hans teori var at søramerikanere måtte ha brukt farkoster som drev avgårde med vind og strøm til Polynesia – og at det var så å si umulig å seile motsatt vei med enkle farkoster.

Ekspedisjonsleder Torgeir Sæverud Higraff på Kon-Tiki2 mener imidlertid at det har vært trafikk begge veier og vil nå vise at det er mulig å seile tur-retur Påskeøya. Dessuten mener han at de som krysset store havområder i tidlige tider, seilte langt raskere enn det Heyerdahls ekspedisjon gjorde, og at de kunne navigere båtene.

Nøklene til fart og styring

Senkekjøler og styrepinner var viktige nøkler til nettopp fart og styring. Man vet ikke helt hvordan de gamle flåtene så ut, men på samme vis som Heyerdahl, har også denne ekspedisjonen basert seg på flere hundre år gamle tegninger av inka-flåter og på arkeologiske funn av nettopp styrepinner og senkekjøl.

Bygde tre testflåter

I jakten på den mest egnende flåtemodellen, fikk båtbygger Ola Borgsfjord ved båtbyggeriet Kystens Arv tidligere i oppdrag å bygge tre flåtemodeller for å teste ut ulike modeller.

Flåtemodellene ble utformet i nært samarbeid med ekspedisjonsleder Torgeir Higraff samt Håvard Holm og Sverre Steen ved Institutt for marin teknikk ved NTNU. Modellene ble testet ut i Havlaboratoriet ved NTNU i Trondheim. Under testingen fikk de bekreftet noen av antagelsene rundt konstruksjonen. Og avkreftet andre.

– Vi fikk bekreftet at det å spisse og avrunde stokkene i baugen ga bedre fart. Spissingen av selve baugen ga også en viss effekt, men ikke så mye som vi hadde trodd. Så fikk vi oss en aha-opplevelse når det gjaldt hekken, for her hadde de ulike utformingene ingen effekt. Det samme gjaldt mellomrom mellom stokkene. Det ga heller ikke noe særlig utslag, oppsummerer Håvard Holm.

Noe som utgjorde en forskjell, var avrunding av alle skarpe kanter. Skarpe kanter skaper virvler i vannet, noe som gjør at man mister energi og framdrift.

Modellene og uttestingen ga svar på hvilken utforming som kan fungere best. Dette ga føringer for flåtene som nå er i ferd med å bygges i Peru.

Se video av modelltestingen i Havlaboratoriet. 

 

Lavkostforskning med stor verdi

Ekspedisjonsleder Torgeir Higraff ledet i 2006 en ekspedisjon kalt «Tangarua» i samme farvann. Higraff hadde med seg Heyerdahls logg med nedskrevne observasjoner – og han så at mye hadde endret seg. Der Heyerdahl hadde observert hai, så Higraff plast som fløt i store flak.

Dette er noe av bakgrunnen for at han ville iverksette en ny ekspedisjon – og koble inn forskning i farvannet.

NTNU ble involvert i forskningsdelen av ekspedisjonen et par måneder før ekspedisjonsstart, og flere miljøer ved NTNU har jobbet med å ferdigstille teknologi i stormtempo. Forskningsutstyret som er med på ekspedisjonen, er blant annet droner og fjernstyrte undervannsroboter med avansert avbildningsutstyr og sensorer.

• Ler mer om ekspedisjonen: “Kon-Tiki2 in short”

Tester ny teknologi

– NTNU bidrar med mye ny teknologi, og for oss er dette en flott anledning til å teste ut utstyr – og vise fram Norge som teknologinasjon. Å utstyre et forskningsskip til å gjøre den samme forskningen, ville kostet mange ganger så mye, sier Martin Ludvigsen ved Institutt for marin teknikk.

Utstyret skal måle og registrere klorofyll og mengde planktonalger i vannet. Algene er «havets gress» og bidrar til oksygenering av havvann og luft. Videre skal utstyret måle mineralpartikler i vannet, temperatur og saltinnhold.

Fargen på havet skal også registreres. Havets farge påvirkes av planktonalger, oppløst materiale og partikler og kan derfor gi oss informasjon om algenes viktige bidrag til primærproduksjon.

Plast og plankton

– Dette er gull for oss! Dette er en unik mulighet til å samle svært mye verdifullt datamateriale, sier marinbiolog Geir Johnsen om muligheten for å forske på livet i havet over et så stort område og over så lang tid.

– Dette er et utmerket ekteskap mellom biologi og teknologi, hvor vi får testet ut muliggjørende teknologier, sier Geir Johnsen ved Institutt for biologi.

Plastavfall er et eskalerende problem i verden generelt og i havene spesielt.  Ekspedisjonen skal gjøre målinger av mikroplast i farvannet, altså bittesmå bestanddeler av plast.

– De små plastpartiklene fester seg på mikroorganismer som plankton. Dermed havner de i magen på neste ledd i næringskjeden. Oppover i leddene i næringskjeden foregår det en oppkonsentrering, forklarer Johnsen:

– I tillegg fungerer plasten som en matrix som tiltrekker seg kjemiske substanser. Dermed kommer også disse inn i næringskjeden og hoper seg opp. Dette er det ikke forsket mye på. Foreløpig.

I etterkant av ekspedisjonen skal prøvene som samles inn analyseres av Norsk Institutt for Vannforskning.

Algene er havets viktigste organisme

– Dette er like spennende som en Indiana Jones-ekspedisjon, bare enda bedre, mener Geir Johnsen.

– Her kan vi få samlet viktig info om hva som finnes under havoverflaten av primærprodusenter. Denne ekspedisjonen gir oss en gylden mulighet til både å samle data og til å formidle funnene til folk i alle aldre, både nasjonalt og internasjonalt.

En av de tingene sensorene skal måle, er hvor mye lys som treffer havoverflata. Lys er nøkkelen til fotosyntese, og fotosyntese hos planteplankton er nøkkelen til produksjon av O2. Planktonalgene produserer så mye som 45 prosent av oksygenet vi finner i atmosfæren og i verdenshavene.

– Alger er grunnlaget for alt liv, og målingene fra denne ekspedisjonen blir svært viktig forskningsmateriale, sier Johnsen.  Det som analyseres er:

* Hvilke typer alger som finnes i Stillehavet

* Hvor store mengder alger som finnes

* Hvor mye oksygen de produserer, og hvor mye karbondioksid tar de opp for å lage biomasse (organisk karbon). Det organiske karbonet blir da mat til andre organismer i havet.

En ting man vet, er at dess høyere temperatur vannet har, dess mer oksygen forbruker algene til respirasjon. Temperaturøkningen på kloden influerer derfor på mengden oksygen som produseres.

• Les også: Alger mot oljesøl
• Les også: En munnfull alger i stedet for en skje tran

Haikerne på havet

Andre spørsmål som Geir Johnsen og forskerne søker svar på, er:

* I store havdyp finnes det enkelte områder med svært lite oksygen. Hvorfor er det slik?

* Hvordan vil balsatrærne bli begrodd av små og store organismer underveis på ferden?

* Fartøy på havet tiltrekker seg fisker som følger flåten. Hvilke typer fisker er dette?

– Fisker og andre organismer fester seg til fartøy, og haiker dermed rundt på verdenshavene. Kon-Tiki2 vil være et fint eksempel på å forklare dynamikken i hvordan fremmede organismer plutselig kan opptre på et nytt sted, sier Johnsen.

Sensorer, kamera, drone og roboter

I alt fire start-up selskaper fra NTNUs Centre for autonomous marine operations and systems (AMOS) leverer instrumenter og instrumentbærende roboter til ekspedisjonen.

• BluEye Robotics: Leverer mini undervannsrobot (ROV) for filming og for tilkobling av sensorer. BluEye presenterer undervannsfarkoster som skal gjøre undervannsverden tilgjengelig for alle. Ved å bruke styringssystemer utviklet på NTNU AMOS, vil det bli så enkelt å operere undervannsfarkostene at man kan gjøre det uten å være profesjonell.
• Ecotone: Leverer et hyperspektralt undervannskamera (UHI). Det registrerer optiske fingeravtrykk av planktonalger og lysmiljø. Ecotone-kameraet gjør det mulig å påvise marine pigment ved å gjenkjenne deres optiske karakteristikk. Gjennom dette kan man artsbestemme organismene i sjøen.
• Deepbots: Leverer en enkel ROV (fjernstyrt undervannsrobot) som kan gå ned til 11.000 meter. Slike dyp har tidligere kun vært tilgjengelige for svært kostbare og spesialiserte ROV-er. Deepbots farkost gjøre det mulig å komme ned på store dyp på en betydelig rimeligere måte fordi farkosten er liten. Den styres gjennom en tynn fiber slik at behovet for store kostbare kabelvinsjer blir borte.
• Staaker: Leverer drone med kamera som følger flåtene.
• Les mer om Staaker-dronen.

NTNU har en egen mann på plass på flåten, Pedro De La Torre, for å styre teknologien og sørge for at alt fungerer.

Online på balsaflåtene

En viktig del av ekspedisjonen er å formidle og skape engasjement og involvering. Opera software som er en av ekspedisjonens sponsorer, skal teste ut utstyr på ferden. De sørger for teknologi som komprimerer datamengdene slik at deltakerne kan være online via Iridium-basert satellittkommunikasjon.

Enheten lager et WiFi-nettverk som PC-er og mobiler kan kobles til. Båndbredden er begrenset til 2,4 kilobit per sekund og det er derfor nødvendig med betydelig komprimering av datamateriale som skal sendes.

Solcellepaneler sørger for strøm til utstyret.

Følg ekspedisjonen på Kon-Tiki2s hjemmeside.

NTNU-opplegg for skoleklasser

Selv om båndbredden er begrenset, vil deltakerne kunne være online stort sett hele ferden. Og de vil være tilgjengelig for folk som ønsker å komme i kontakt med dem. Håvard Holm ved NTNU lager et opplegg for skoleklasser, slik at ekspedisjonene kan integreres i undervisningen.

– Ekspedisjonsleder Torgeir Higraff har tidliere vært lærer og ønsker at ekspedisjonen også kommer skolene til gode. Vi ved NTNU har allerede to teknologiopplegg knyttet til båtbygging som brukes i over 200 skoler. Nå utvikler vi et opplegg knyttet til Kon-Tiki2 og til konstruksjon av flåter, forteller Holm.

– I og med at ekspedisjonsdeltakerne er tilgjengelig på nett, vil skoleklassene kunne være i dialog med dem, stille spørsmål og få direkte informasjon fra flåten. Det er en unik mulighet. Forestill deg at man kunne kommunisert med Thor Heyerdahl under ekspedisjonen, sier Holm.

Heyerdahl fikk motbør

Selv om Heyerdahl fikk adskillelig motbør i det vitenskapelige miljøet for sine kontroversielle teorier, fikk han enorm oppmerksomhet fra folk flest for sine ekspedisjoner og for sin rolle som oppdager og eventyrer. Boken om Kon-Tiki-ekspedisjonen ble en bestselger og oversatt til nærmere 70 språk, og Heyerdahls film om ekspedisjonen vant Oscar for beste dokumentar i 1951.

Hans teori om at Polynesia hadde blitt befolket av mennesker som kom seilende fra Sør-Amerika, er motbevist fra mange hold. DNA-studier har vist at migrasjonen primært foregikk motsatt vei, altså fra Polynesia til Sør-Amerika.

Imidlertid tyder nye DNA-spor på at enkelte faktisk må ha seilt fra Sør-Amerika til Påskeøya i tidligere tider. I 2007 og 2009 ble det publisert to forskningsrapporter som fokuserte på personer født på Påskeøya før slavehandlere ankom i 1860-årene og begynte å blande seg med innbyggerne.

Rapportene bekreftet at hovedtyngden av polynesiernes arvestoff kom vestfra, men dokumenterte samtidig spor av gener fra Sør-Amerika og Europa. Folk med avstamning fra Sør-Amerika hadde altså bosatt seg på Påskeøya før europeernes ankomst.

Les rapportene:

Molecular genetic studies of natives on Easter Island: evidence of an early European and Amerindian contribution to the Polynesian gene pool.

Further evidence of an Amerindian contribution to the Polynesian gene pool on Easter Island.