Archive for category: GoNorth

Forfatter: Daniel Albert (SINTEF)

Forskere som deltok i GoNorth 2023-toktet har oppdaget et nytt hydrotermisk felt – et havbunnsområde med varmekilder – i Lenatrauet, en del av en midthavsrygg mellom Svalbard og Grønland.

Toktet fikk en vellykket avslutning tross en hendelse tidlig i reisen som førte til at skipet måtte dra til Tromsø for reparasjoner.

En langvarig leting

Forskningsfartøyet Kronprins Haakon brukte ni dager på å lete etter tegn på hydrotermisk aktivitet med en fjernstyrt undervannsfarkost (ROV) i Lenatrauet. ROV-en fant mange slike tegn: mineralforekomster produsert av hydrotemisk aktivitet, fauna som ofte finnes i disse områdene, og varmt vann som kommer ut av havbunnen.

I begynnelsen var kildene som ROV-en fant av den skimrende typen; disse spruter krystallklart vann, noe som gjør dem synlige på video fordi de skaper en skimring i vannet, men er nesten umulige å se på vanlige bilder. Den hellige gral av hydrotermisk aktivitet er imidlertid den svarte skorsteinen: disse kildene spyler ut varmt vann (noen ganger så varmt som 400°C) som blir svart av kjemiske interaksjoner med bergarter under havbunnen.

De kalles skorsteiner fordi utstrømmingen av varm kjemisk belastet vann som kommer i kontakt med kaldt sjøvann skaper høye, skorstein-lignende strukturer. Forskerne fant flere utdødde skorsteiner under søket. Sent på kvelden, på det som skulle være toktets aller siste ROV-dykk, fant de en som var svært aktiv og anslått til å være så mye som 10 meter høy.

Bygger på tidligere funn

At det var hydrotermisk aktivitet i dette området (kalt Lucky Ridge) er noe som ble kjent i 2004. Den gangen hentet det tyske fartøyet Polarstern opp prøver med bunnskraper, og fant da sulfidholdige mineraler som tydet på hydrotermisk aktivitet. De registrerte også avvik i vannsøylen, som igjen antyder at det kommer varmt vann opp fra sjøbunnen.

Lucky Ridge er en undervannsfjellformasjon som strekker seg hele 1600 meter over bunnen av Lena Trauet. Dette er i nærheten av høydeforskjellen mellom toppen av Trollveggen og dalbunnen. GoNorth utforsket området nøye over flere dager. Forskerne fant flere aktive hydrotermiske kilder, og laget i tillegg et detaljert kart over sjøbunnen i området, ved bruk av ROV-en. Totalt ble over 100 prøver hentet opp (80 i Lucky Ridge-området). Disse skal analyseres i de kommende månedene, noe som vil kaste lys over feltets geologiske særegenheter.

– Ved første øyekast ser dette hydrotermiske feltet spesielt ut. Det har en del trekk som er annerledes sammenlignet med tilsvarende formasjoner andre steder i verden, sier toktleder Rolf Birger Pedersen.

Vi vil trolig lære mer om disse forskjellene ettersom forskerne foretar prøveanalyser de kommende månedene. Rolf Birger Pedersen forventer at området skal få mye oppmerksomhet fremover.

– Lucky Ridge består av mantelbergarter som vanligvis er dekket av jordskorpen, sier Pedersen. Kjemiske reaksjoner mellom mantelmineraler og sjøvann fører til dannelse av hydrogen. Hydrogen er en energikilde for noen typer mikroorganismer, som igjen er mat for høyerestående livsformer. Områdene som GoNorth nå kartlegger er derfor utmerkede for å studere samspillet mellom liv, vann, og mineraler.

Se GoNorth 2023s video

Skadet instrumentering

Den 10. juli, kun tre dager etter avreise fra Longyearbyen, ble toktet rammet av en uheldig hendelse. Et stålrør som holder et avgjørende posisjoneringsinstrument under skipets skrog ble bøyd da den ble truffet av is. Kronprins Haakon måtte dra til Tromsø for reparasjoner, i sakte fart, noe som reduserte forskningstiden med flere dager.

Reparasjonene ble utført raskt takket være god innsats fra skipets mannskap, med støtte fra Maritim Sveiseservice for kranoperasjoner, Fagdykk for dykkeoperasjonen som var nødvendig for å fjerne den bøyde stålstangen, og Kongsberg Support for rask levering av reservedelen til Tromsø.

Tunge isforhold

Uvanlige tunge isforhold – i alle fall sammenlignet med de siste årene – gjorde at skipet ikke klarte å nå Nansen- og Amundsen-bassengene, hvor noen forskningsaktiviteter vart planlagt. Selv det tyske forskningsfartøyet Polarstern, som er en tyngre, kraftigere isbryter enn Kronprins Haakon, slet under disse forholdene. Dette førte til at ekspedisjonen tilbrakte mer tid enn først planlagt i Lenatrauet.

Samarbeid med Polarstern

Selv om sjøisen dikterte hvor skipene kunne dra, ble det planlagte samarbeidet mellom det norske fartøyet Kronprins Haakon og det tyske fartøyet Polarstern gjennomført. ROV-en hentet opp en havbunns-seismometer som Polarstern ikke hadde klart å frigjøre fra havbunnen. Polarstern ga i sin tur koordinater til interessante områder i Aurora-feltet (der skipene møttes) og i Lucky Ridge-området.

Et flerfaglig tokt

GoNorths mål er å utvide vår forståelse for Norges nabolag i Polhavet, fra havbunnen og undersjøisk geologi til sjøisen, via vannsøylen. Som sådan har en mangfoldig gruppe forskere og teknikere med ulike ekspertiseområder deltatt i toktet.

Neste stopp: Morris Jesup Rise

GoNorths tredje tokt er planlagt å starte i september 2024, med et mål om å utforske Morris Jesup Rise, som er en undersjøisk forlengelse av den nordlige Grønlandshyllen ut i Polhavet.

Se mer: GoNorth på Dagsrevyen

GoNorth ble omtalt i en nyhetssak av NRK, 18. august. Du kan se innslaget her: Unike havbilder.

Forfatter: Daniel Albert (SINTEF)

I dag er FF Kronprins Haakon ut av isen, og på vei til Longyearbyen. Det har vært en dag med rydding og pakking før ankomsten i morgen tidlig. Enkelte har tatt seg en velfortjent pause etter mange dager på rad med arbeid. Senere i kveld skal vi plukke opp en havglider (en selvstendig undervannsdrone) som Geofysisk institutt ved UiB satte ut for en stund siden.

Verdens første tokt?

Det var kanskje ikke et tokt i moderne forstand, men rundt 350 f. Kr. dro Pytheas fra Massalia (dagens Marseille, i Frankrike) på en lang reise nordover. På denne tiden var Massalia en gresk koloni.

Han utforsket en betydelig del av dagens Storbritannia og Irland, og laget den første skriftlige beskrivelsen av polarisen og midnattssolen. Han er også kjent for sin beskrivelse av Thule, “et sted langt mot nord” som han kom til. Thule ble beskrevet som en øy seks dagers seilas nord for Storbritannia, nær det frosne havet, og det ble sagt at Thule ikke hadde netter ved midtsommer når solen passerte gjennom krepsens tegn (ved sommersolvervet).

Det er ikke godt å si nøyaktig hvor Thule er, men Shetland, Færøyene eller Island har blitt nevnt som gode kandidater. I dag er ordet Thule forbundet med Grønland, som har en kommune med samme navn. Det er også navnet til Thulefolket, en forgjenger til de moderne inuitter.

Vi vet om reisen fordi Pytheas skrev en detaljert beretning – men han skrev ingen daglige rapporter som vi vet om.

Forfatter: Daniel Albert (SINTEF)

Alt godt er verdt å vente på, sier uttrykket, og det var definitivt sant for geologene på dette toktet. Etter ni dager i Lucky Ridge området og utallige bevis på hydrotermisk aktivitet, så forskerne sent torsdag kveld kronjuvelen av alle bevis: høye skorsteiner som spyler ut varmt vann som ligner på svart røyk.

Dette kalles ofte en black smoker, og er det mest spektakulære tegnet på hydrotermisk aktivitet. Observasjonen kom på det som skulle være toktets siste dykk. Forskerne hadde gjennom kartlegging av sjøbunnen med ROV-en oppdaget en stor fjellaktig struktur som vekket deres nysgjerrighet. Det er da de utforsket denne strukturen at de fant skorsteinene.

– Ved første øyekast ser dette hydrotermiske feltet spesielt ut. Det har en del trekk som er annerledes sammenlignet med tilsvarende formasjoner andre steder i verden, sier toktleder Rolf Birger Pedersen.

Det ble tatt mange prøver og disse skal analyseres i de kommende månedene, noe som vil kaste lys over feltets særegenheter.

“Toktets siste dykk” viste seg å ikke være det siste likevel. Dette første besøket var på bare noen få minutter, siden isdriften tok skipet på feil spor. ROV-en måtte “svømme” en del for å komme seg til skorsteinen, og måtte snu igjen etter noen minutter for å ta igjen skipet, som sakte men sikkert driftet vekk med isen.

Dermed ble det foretatt tre dykk til (inkludert en falsk start på grunn av ugunstig isdrift). Det ene dykket hadde som mål å kartlegge området med ROV-en, og det andre var for å utforske skorsteinen enda nærmere.

På vei til Longyearbyen

Med det er FF Kronprins Haakon på vei tilbake til Longyearbyen. Skipet må komme seg gjennom en del is sørover. På veien skal vi plukke opp en havglider (en selvstendig undervannsdrone). Ankomst er forventet natt til mandag, 7. august.

Forfatter: Daniel Albert (SINTEF)

For første gang har vi observert, med kamera, varmt vann som kommer opp fra havbunnnen ved Lucky Ridge – altså hydrotermisk aktivitet.  Vi visste allerede at det var hydrotermisk aktivitet i området. Vi observerte bevis på det i form av fauna som trives i områder med hydrotermisk aktivitet, mineralforekomster som tyder på slik aktivitet og utdødde hydrotermiske skorsteiner.

Inntil i morges hadde vi fortsatt til gode av å faktisk se varmt vann komme opp fra havbunnen. Dette er nå gjort. Det var ikke en såkalt black smoker, der varmt vann bærer med seg mineraler og ser ut som svart røyk. Vannet i dette tilfellet var helt gjennomsiktig og kunne bare observeres fordi den gjør at bakgrunnen skimrer.

– Det er én ting å vite som forsker at det er hydrotermisk aktivitet i et område fordi man har mange bevis på det, men det er enda mer tilfredsstillende å kunne faktisk se det med egne øyne, sier toktleder Rolf Birger Pedersen.

En tilfeldighet

Det var en ren tilfeldig endring i isdriftens retning som tok skipet over området der vannet ble observert. Nå er planen å besøke området på nytt for å ta vannprøver.

Forfatter: Daniel Albert (SINTEF)

FF Kronprins Haakon tok en pause fra ROV-dykkene i dag og flyttet seg noen kilometer nord-øst for å ta sedimentprøver og gjennomføre toktets tredje isstasjon.

Sedimentprøvene ble tatt med en multicorer: et apparat som tar fire sedimentkjerneprøver på én gang. Kun to kjerner kom tilbake på overflaten, men disse inneholdt gode prøver. Prøvene skal analyseres av NORCE som lager en database over DNA i havbunnssedimenter. På sikt vil databasen brukes for å estimere hvor mye is det var i Polhavet under historiske klimaforhold. SINTEF skal også få noe av prøvene, og analysere dem for spor av legemidler og produkter til personlig pleie.

Vannprøver

Tidligere i dag ble det også tatt vannprøver. Disse skal analyseres av Akvaplan-niva for miljø-DNA. På samme måte som en forbryter legger igjen DNA spor etter seg i form av hår eller hudceller, dyr og mikroorganismer i havet legger igjen DNA spor som man kaller for miljø-DNA. Slike analyser kan fortelle oss hvilke dyr og organismer oppholder seg i et område. Det er en såkalt ikke-invasiv målemetode, siden det gjør det mulig å vite at dyr er i et område uten å måtte ha direkte kontakt med dem.

Isstasjon

NTNU-laget gjennomførte toktets tredje isstasjon, med god hjelp fra Christian Katlein (AWI) for prøvetakingen, Yannick Kern (NP), Eirik Hellerud (NP) og Marius Bratrein (NP) som isbjørnvakter, skipets mannskap som sørget for riktig posisjonering av skipet og kranearbeid, og en stor del av forskerteamet som var på utkikk etter isbjørn fra styrhuset.

Målingene ble utført på tvers av en skrugard. Totalt drillet de 15 hull i isen for å måle tykkelse og struktur. De tok iskjerneprøver fra tre steder langs samme transekt.

Gravity corer

Dagen avsluttet med et forsøk på å ta prøve med en gravity corer. En gravity corer, tross navnet, har egentlig lite å gjøre med tyngdekraft. Det er en lang sedimentkjerneprøvertaker (6 meter) som har fått sitt navn fra det at det er tyngdekraften som sørger for at den blir presset ned i sedimentlaget – den er nemlig loddet på toppen.

Sedimentkjernen fra gravity coreren skal brukes til geomikrobiologiske analyser. Det vil si at forskere skal foreta DNA analyser for å sjekke hvilke mikroorganismer lever i de forskjellige delene av kjerneprøven. De skal også analysere sedimentenes kjemiske sammensetning. Du kan lese mer om geomikrobiologi i toktets rapport fra dag 22.