GoNorth 2024 - Dag 11, 8. september

I dag når skipet sitt nordligste punkt på dette toktet. Kronprins Haakon utfører nå havbunnkartlegging langs en en linje som går nordover. Målet med kartleggingen forklarer vi litt lengre ned.

Flerårsis

FF Kronprins Haakon bryter gjennom tykk flerårig is, som blir knust og løftet av skipets enorme vekt. Situasjonen ville vært betydelig vanskeligere hvis isen var presset sammen av strømmer og vind.

De siste par dagene har skipet navigert gjennom tykk, flerårig is. Til tross for isens tykkelse, har dette ikke vært et problem så langt. Dette skyldes at isen består av store flak med avstand mellom dem, noe som skaper åpne råker (leads) som skipet kan manøvrere gjennom. Under slike forhold kan skipet relativt enkelt finne veien gjennom isen. Det ville derimot ha vært betydelig mer utfordrende dersom strømmer og vind hadde presset isflakene tett sammen. I en slik situasjon blir isen kompakt og uten åpninger, og skipet må bryte seg gjennom sammenhengende og tettpakket is, noe som krever langt mer kraft og tid.

GoNorth og utvidelsen av kontinentalsokkelen

GoNorth-prosjektet startet som en del av Norges arbeid med å forstå og forvalte sitt utvidede kontinentalsokkelområde, etter at FNs kontinentalsokkelkommisjon (CLCS) godkjente Norges krav i 2009. Med utvidelsen følger et ansvar for å lære mer om det nye området og sikre bærekraftig bruk av ressursene der. Det er her GoNorth spiller en viktig rolle, ved å samle inn data som hjelper Norge å forstå sitt «nye» nabolag i Polhavet.

Men veien til en utvidet sokkel var ikke enkel. For å kunne hevde rettigheter til områder utenfor de vanlige 200 nautiske milene fra land, måtte Norge legge frem omfattende vitenskapelig og teknisk dokumentasjon til CLCS. Dette inkluderte data som viser havbunnens form og dybde, geologiske og geofysiske undersøkelser av kontinentalsokkelen, og informasjon om sedimentlagene på havbunnen. Toktleder Jan Sverre Laberg husker godt arbeidet med dokumentasjonen, da han var innleid som ekspert i forbindelse med den. Det samme arbeidet som Norge gjorde da, har Danmark gjort noen år etter, og selv om deres krav nå er til vurdering, er ny data fortsatt svært verdifull for dem.

GoNorth-toktet 2024 kartlegger nå havbunnen nordøst for Grønland, med eksperter om bord fra GEUS (De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark & Grønland) og GST (Geodatastyrelsen), som vil støtte Danmarks arbeid med å dokumentere sin utvidelse av kontinentalsokkelen i dette området. Dette samarbeidet viser hvordan vi som naboland kan bidra til vitenskapelig baserte grenser i Polhavet.

Nicki Riber Andreasen (GST) og Lars Rasmussen (GEUS) følger med multistråle-dataene som strømmer inn, spesielt viktig i isfylte farvann hvor isen kan skape støy og forstyrrelser i signalene.

Fra enkle målinger til enorme datamengder

Fridtjof Nansen var en pioner innen utforskningen av Polhavet og bidro vesentlig til vår forståelse av havbunnen i Arktis. På slutten av 1800-tallet benyttet han seg av datidens begrensede teknologi for å kartlegge havbunnen, hovedsakelig ved hjelp av loddsnor—en enkel og manuell metode der et lodd ble senket ned for å måle dybden. Dette ga kun punktvise målinger, som var relativt unøyaktige og krevde mye tid og innsats. Til tross for de teknologiske begrensningene var Nansens konklusjoner bemerkelsesverdige for sin tid og la et viktig grunnlag for arktisk oseanografi.

Fridtjof Nansen i 1890, tre år før Fram-ekspedisjonen. Foto: Henry Van der Weyde, offentlig domene.

I dag har vi langt mer avanserte teknologier, som multistråle-ekkolodd, som gir oss detaljerte tredimensjonale kart over havbunnen. Multistråle-ekkoloddet sender ut flere lydpulser som dekker et bredt område av havbunnen. Vi har også et gravimeter om bord, som måler små variasjoner i tyngdekraften og dermed kan «se» strukturer under havbunnen. Disse metodene gir svært detaljert informasjon om havbunnens topografi og sammensetning, noe som er uvurderlig for moderne forskning.

Hver gang Nansen senket ned loddsnoren sin, fikk han ett datapunkt. Med multistråleren får man over 800 datapunkter hvert sekund. Bildet over viser hvor mange punkter man får over et areal som måler 100 meter x 100 meter – til sammen 4000 punkter. Siden begynnelsen av toktet har vi registrert over 150 millioner datapunkter om havdybden. Illustrasjon: Nicki Nicki Riber Andreasen (GST).

Til tross for den økte presisjonen har disse avanserte teknologiene også sine utfordringer. Den enorme mengden data som genereres krever omfattende analyse for å skille relevant informasjon fra støy. Dette gjør at forskerne må bruke ekstra tid og ressurser på datahåndtering og tolkning. Mens Nansen måtte kjempe mot teknologiske begrensninger, står vi i dag overfor utfordringen med å håndtere et vell av detaljer som kan være like krevende å navigere.

Ekkoloddets lommelykt-likhet

Multistråle-ekkoloddet brukes til å kartlegge havbunnen, og fungerer ved å sende ut flere lydstråler som spres ut fra skipet. Et interessant aspekt ved denne teknologien er at området som dekkes av ekkoloddet blir større jo dypere havbunnen er. Dette kan sammenlignes med hvordan en lommelykt oppfører seg: jo lenger unna lommelykten er fra en overflate, desto større område lyser den opp, men lyset blir også svakere og mindre tydelig.

Multistråle-ekkoloddet dekker et større område ved 3300 meters vanndybde (blått) sammenlignet med 250 meter (rødt). Skipssporet vises i gult. Illustrasjon: Nicki Riber Andreasen (GST).

På samme måte dekker multistråle-ekkoloddet et større område når havbunnen er dyp, men med mindre detaljrikdom. Det vil si at vi får et bredere bilde av havbunnen, men oppløsningen—altså hvor tydelig og presist bildet blir—reduseres når dybden øker. Dette er en viktig faktor å ta hensyn til når vi tolker data fra ulike dybder i Polhavet.

Sedimentenes hemmeligheter

Under toktet har det blitt tatt sedimentprøver med flere ulike formål, blant annet for å bedre forstå den grønlandske iskappens historiske effekter på havstrømninger og livet i havet. Men det er ikke nok å bare samle inn prøvene; de må behandles og sorteres slik at vi best mulig kan utnytte informasjonen de inneholder.

Noen ganger innebærer dette å lage «skiver» av en sedimentkjerne og oppbevare disse i separate poser for senere analyse. Hver skive representerer en spesifikk tidsperiode, og sedimentkjerner fungerer derfor som en form for dataarkiv over havets historie.

Frank Jakobsen (UiT) lager 1 cm skiver av en sedimentkjerne, med hjelp av Jasmin Schönenberger (NGU) som holder plastposen, og Cecilie Thaarup, som sikrer at kjernen er stabil.