Gå direkte til innhold

Stor norsk polhavssatsing

Mye er uoppdaget og uutforsket i polhavet. 125 år etter at Fridtjof Nansen drev gjennom polhavet skal norske polarforskere på nytt inn i polhavet. Vi har tatt en prat med de tre prosjektlederne om hvorfor de deltar på de store internasjonale forskningskampanjene MOSAiC og YOPP og hva de forventer å finne ut.

De to internasjonale forskningskampanjene er:

MOSAiC: Tverrfaglig isdriftsekspedisjon for studier av det arktiske klimasystemet
MOSAiC – Multidisiplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate – skal bruke isbryteren Polarstern til å drive på tvers over det arktiske basseng på samme måte som Nansen gjorde for 125 år siden.
Utgangspunktet er at Arktis spiller en nøkkelrolle i de globale klimaendringene og at dagens klimamodeller i alt for liten grad inkluderer gode beregninger av arktiske klimaprosesser. Målet er bedre kunnskap, bedre klimamodeller og også bidra til bedre forståelse av hvordan endringene i Arktis vil påvirke samfunnsutvikling i Arktis og menneskelig aktivitet som blant annet fiskeri, skipstrafikk, offshore operasjoner, og klimaet på lavere breddegrader. MOSAiC og YOPP koordineres av Alfred Wegner Institute (AWI).

YOPP: Skal forbedre polar vær- og sjøisvarsling
YOPP – Year of Polar Prediction – er en internasjonalt koordinert kampanje med observasjoner i både Arktis og Antarktis, for å forbedre polar vær- og sjøisvarsling.
Forskere og værvarslingssentre fra mange land bidrar i perioden 2017-2019 med ekstra målekampanjer, modellering av vær og varsler, validerings-aktiviteter. Under kampanjen vil nye observasjoner bidra til å teste ut og validere nye og mer detaljerte vær-, hav- og havisvarsler som senere kan tas i operasjonell bruk.

To forskningsprosjekter med midler fra Polarforskningsprogrammet skal delta i MOCAIC og ett i YOPP. Vi har tatt en prat med de tre prosjektlederne Hanne Sagen, Mats Granskog og Jørn Kristiansen, for å høre hvorfor de skal delta, hva de forventer å få ut av deltakelsen, hvordan de skal dele data og hvordan de samarbeider med andre.

Skal måle havtemperatur med lyd

Hanne Sagen ved NERSC leder prosjektet "Coordinated Arctic Acoustic Tomography Experiment” (CAATEX) og skal være med på MOSAiC-kampanjen.

Hvorfor skal dere delta?
Hanne Sagen, NERSC (Foto: NERSC) Det rapporteres jevnlig om store endringer i isdekket i Arktis, men vi vet lite om hva som har skjedd eller skjer i havet under isen. I MOSAiC og CAATEX skal vi observere havtemperaturen i Polhavet på liten og stor skala. Spesielt fokus vil det være på det 100–200 meter tykke laget med ferskt og kaldt vann som skiller isen fra det underliggende varmere og saltere Atlanterhavsvannet. De store klimaendringene i Arktis kan gjøre at det kalde vannlaget viskes helt eller delvis ut, og dermed at havisen kommer i kontakt med varmere vann. Det vil påvirke smeltingen av havisen. Modellene i dag klarer ikke å forutsi den hurtige reduksjonen av havis som vi ser i satellittobservasjonene, og de underliggende prosessene må beskrives bedre i ishav-modeller for å få bedre klimaprediksjoner. Dette er et viktig tema i MOSAiC og i CAATEX.

I CAATEX skal vi bruke lyd til å måle midlere havtemperatur i Polhav-bassenget. En lavfrekvent lydkilde skal drifte med isen sammen med MOASiC-kampanjen i opptil et år. Denne lydkilden vil sende lyd fra ulike posisjoner til 5-6 faste rigger utstyrt med hydrofoner. Riggene er plassert tvers over det arktiske basseng. Ved å måle hvor lang tid ett lydsignal bruker fra Polarstern til de faste riggene vil vi i løpet av driften ”skanne” lydfarten i store deler av Polhavet. Ved å finne lydfarten kan vi regne oss tilbake til temperaturen i havet. Det er første gang en slik skanning av Polhavet blir gjort. I 1999 ble det gjort akustiske målinger av temperaturen langs ett strekk fra nord for Svalbard til Beaufort Sea. Dette strekket vil bli gjentatt slik at vi kan se om Polhavet har blitt varmere over de siste 20 årene.

Hva forventer dere å få ut av prosjektet?
I CAATEX forventer vi å samle inn unike temperaturobservasjoner sammensatt av punktmålinger og integrerte målinger i ulike havområder av Arktis. Vi vil bruke observasjonene til å bedre forstå dynamiske prosesser i havet under isen og til å gi gode estimater av varmeinnholdet i Polhavet. Det målte varmeinnholdet skal vi sammenligne med varmeinnholdet beregnet av klimamodeller. Da kan vi få svar på hvor godt klimamodeller klarer å forutsi havtemperaturen. CAATEX forventer å bidra til at klimamodeller kan bli bedre til å forutsi klimautviklingen i Polhavet og gi et bedre estimat av usikkerheten i modellberegningene.

Hva kommer til å skje med dataene som samler inn?
Vi håper at mange andre forskere vil finne disse dataene interessante å bruke i sin forskning. Alle dataene vil bli publisert og forvaltet etter en plan som er konsistent med EU-prosjektet INTAROS og MOSAiC. Dataene vil være tilgjengelige i henhold til åpen data policy og også være tilgjengelige gjennom INTAROS sitt nettverk av distribuerte datasentre, slik som Norsk Marint Data Senter (NMDC). 

Hvordan samarbeider dere?
CAATEX er et samarbeidsprosjekt mellom Nansensenteret, Norsk Polarinstitutt, Scripps Institution of Oceanography, Woods Hole Oceanographic Institution, og Universitetet i Texas-Austin. De amerikanske institusjonene er finansiert fra Office of Naval Research og er ansvarlig for implementering av riggene i Det kanadiske basseng og for å levere den lavfrekvente akustiske lyskilden. Vi er ansvarlig for riggene i Nansen og Amundsen bassengene, og for operasjon av den lavfrekvente kilden.

(Illustrasjon: CAATEX/NERSC)
Vi skal samarbeide med alle prosjekter som er involvert i MOSAiC når det kommer til koordinering av observasjoner og feltaktivitet i og omkring Polarstern. Gjennom MOSAiC vil det bli gjennom-ført intensive målinger på isen i nærheten av Polarstern og på noder flere kilometer i fra Polarstern. Nansensenteret og CAATEX er i tett dialog med MOSAiCs koordinerings-team angående logistikk, og finansiering av en luftputebåt. Luftputebåten vil gi forskerne store muligheter for å gjennomføre målinger i uberørte områder. Luftputebåten vil dessuten gi en sikrere arbeidsforhold på isen sammenlignet med bruk av helikopter og snøscooter.

CAATEX er også koordinert med EU-prosjektet INTAROS (Integrated Arctic Observation System, http://www.intaros.eu ), spesielt når det kommer til datahåndtering og tilgjengelighet av data. INTAROS har 49 partnere.

Skal finne ut hva som skjer med isavhengige planter og dyr

Mats Granskog, ved Norsk Polarinstitutt, leder forskningsprosjektet ”Ridges - Mats Granskog (Foto: Jan Roald, Norsk Polarinstitutt) Safe HAVens for ice-associated Flora and Fauna in a Seasonally ice-covered Arctic OCean” (HAVOC) og skal delta på MOSAiC-kampanjen.

Hvorfor skal dere delta?
MOSAiC gir en unik sjanse til å forske på det sentrale Polhavet, spesielt koblinger mellom atmosfære, is, hav og økosystemer. Vi har definitivt flere kunnskapshull i vår forståelse av mekanismer som bidrar til de raske endringene i havisen i nord og hva alt dette betyr for økosystemet som er avhengig av is. Et helt år i drivisen i Polhavet gir en enestående sjanse til å forske på hvordan dette påvirker for eksempel isavhengige planter og dyr, og koblinger mellom endringer i isen og økosystemet i Polhavet. 

Hva forventer du å få ut av prosjektet?
På kort sikt vil vi ha en bedre forståelse hvordan endringene i isen påvirker isavhengige plater og dyr, og hvilken rolle skrugarder i isen har når mesteparten av isen smelter om sommeren. På lang sikt kan vi bruke ny kunnskap til å forbedre klimamodeller.

Jeg forventer også nye muligheter til samarbeid med forskere fra flere andre land og andre fagfelt. MOSAiC blir et tverrfaglig prosjekt fra grunnen – noe jeg synes vi trenger for at vi skal kunne forstå hva som skjer i polarområdene.

Forskerne Stephen Hudson (t.v.) og Mats Granskog i arbeid på isen. (Foto: Jenny E. Ross, Norsk Polarinstitutt)

Hva kommer til å skje med dataene som samler inn?
MOSAiC har en åpen datapolicy. Den kommer å bidra til at alle mulige brukere får dataene relativt kort etter at de er samlet inn. Dataene fra MOSAiC blir kontinuerlig lastet opp til internasjonale eller nasjonale datasentre.

Hvordan samarbeider dere?
HAVOC er et tverrfaglig samarbeidsprosjekt med flere nasjonale partnere, inkludert UiT – Norges arktiske universitet, Universitetet i Bergen, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, UNI Research, Akvaplan-niva, og UNIS. Vi har også nært samarbeid med flere internasjonale partnere som deltar i MOSAiC. Vi skal også samarbeide nært med CAATEX, som ledes av Hanne Sagen og NERSC, slik at de norske resursene brukes best mulig. I tillegg har vi nært samarbeid med flere internasjonale institutter, som Alfred Wegener Institute (AWI).

På Polarinstituttet har vi erfaring fra lignende ekspedisjoner tidligere og i planleggingen av MOSAiC har vi hatt tett samarbeid med koordinasjonsteamet på MOSAiC og delt våre erfaringer. I 2015 frøys vi forskningsskipet ”Lance” inn i drivisen nord for Svalbard i nesten ett halvt år. Vi ville finne ut hvordan tynnere is påvirker klimasystemet, lik målsettingen med MOSAiC. Vi har delt erfaringer om arbeidet i dynamiske forhold som det tynnere isdekket i Polhavet gir opphav til. Det er ingen lett oppgave å drive forskning i slike forhold. Siden Nansen drev gjennom Polhavet har isdekket endret seg betydelig, og det betyr ikke at forholdene er lettere, det kan bli helt motsatt, mer bevegelig is kan gi vanskelige forhold, noe vi opplevde i 2015 med Lance.

Bedre værvarsling

Jørn Kristiansen, Meteorologisk institutt (Foto: Meteorologisk institutt) Jørn Kristiansen ved Meteorologisk institutt leder forskningsprosjektet ALTERNESS og skal delta i YOPP.

Hvorfor skal dere delta?
Arktisk vær gir utfordringer i form av blant annet kraftig nedbør, ising, tåke, sterk vind og høye bølger, og, ikke minst, polare lavtrykk, som er typisk for området. Meteorologisk institutt har dedikert værvarslingsmodellen Arome Arctic til å takle disse utfordringene. De unike forholdene i Arktis, samt utestående kunnskapshull, medfører begrensninger i dagens observasjonssystem og værmodeller, og med dét vår evne til å varsle været. Behovet for bedre værvarsler er derfor prekært. YOPP koordinerer et internasjonalt løft for å bedre værvarslingskapasitetene i Arktis og Antarktis.

ALERTNESS vil utvikle metoder og verktøy for økt kunnskap om værforhold i Arktis, slik at vi kan gi bedre varsler av potensielle farer opp til tre dager frem i tid. Vi vil identifisere og fokusere på værhendelser som har stor betydning for brukerne av regionen. YOPP gir oss tilgang til et ekstra stort datagrunnlag, spesielt under observasjonsperiodene, deltagelse i koordinerte modell- og observasjonssystem-eksperimenter samt muligheter til samarbeid om økt prosessforståelse, evaluering og sammenligning av kvaliteten i værvarslene og kommunikasjon med brukerne.       

Hva forventer du å få ut av prosjektet?
Klimaendringene fører til økt aktivitet i Arktis, men med røffe værforhold kan det være risikofylt å ferdes i området. ALERTNESS vil redusere risikoen gjennom mer nøyaktige og nyttige værvarsler. Blant annet skal sannsynlighetsvarsler gjøre det mulig å vurdere risiko opp mot ulike værforhold og dermed gi brukere mulighet til å ferdes og operere tryggere og mer effektivt.

ALERTNESS vil resultere i bedre utnyttelse av nye og eksisterende observasjoner i Arktis. Vi vil øke kunnskapen om de fysiske prosessene, tette kunnskapshull og bedre representere prosessene og deres iboende usikkerhet i Arome Arctic. På den måten bidrar vi også til økt innsikt i de ulike feilkildene i værmodellene og hvordan disse kompenserer hverandre. 

Hva kommer til å skje med dataene som samler inn?
ALERTNESS praktiserer en åpen datapolitikk. Alle modelldata og observasjoner vil være tilgjengelige gjennom YOPPs dataportal og -protokoll, yopp.met.no, og thredds.met.no, uten forsinkelse. Dataforvaltningen er også registrert under SIOS.  Dataene vil bli arkivert for 10 år på norsk infrastruktur.

Hvordan samarbeider dere?
ALERTNESS skal gå over fire år fra januar 2018 og ledes av Meteorologisk institutt v/Jørn Kristiansen og Marius Jonassen ved Universitetssenteret på Svalbard. Øvrige samarbeidspartnere er Universitetet i Bergen, Uni Research, UiT – Norges arktiske universitet, NERSC og Nederlands meteorologiske institutt (KNMI), med støtte fra de nasjonale meteorologiske instituttene i Finland og Sverige.

ALERTNESS vil bruke eksisterende strukturer for formidling og kommunikasjon med et vidt spekter av brukere. Disse strukturene er veletablerte som del av verdikjeden for værvarsling ved Meteorologisk institutt. I ALERTNESS vil verdikjeden knyttes enda sterkere til forskningen i akademia og instituttsektoren, samt tilliggende prosjekter som YOPP, Arven etter Nansen og etterhvert MOSAIC. På den måten omformes forskning til operasjonelle værtjenester i verdensklasse til nytte for samfunnet. Samtidig blir forskningen utfordret og drevet mot fronten av kunnskap gjennom tett kontakt med de operasjonelle værvarslingsmiljøene.

ALERTNESS vil nå ut til allmenheten og barn gjennom Turspor - for økt lokal informasjon om vær og klima fra historiske værhendelser i Nord-Norge. På den måten vil vi illustrere viktigheten av nøyaktige og nyttige værvarsler i et Arktis som endrer seg raskt.

Store forventninger
Med de store kunnskapshullene som er på området er polhavssatsingen er etterlengtet:
– Forskningsrådet har store forventninger til hva disse tre nasjonale prosjektene kan bidra med av ny viktig kunnskap. For eksempel er bedrede vær- og sjøisvarsler er en forutsetning for sikker ferdsel til havs i det polare Arktis. Økende trafikk gjør at dette er ekstra viktig å få på plass så snart som mulig, sier Fridtjof Unander divisjonsdirektør i Forskningsrådet.

Les mer:
YOPP: http://www.polarprediction.net/
MOSAiC: http://www.mosaicobservatory.org/
NP: http://www.npolar.no/no/
MET: https://www.met.no/nyhetsarkiv/bedre-vaervarsling-i-arktis
NERSC: https://www.nersc.no

Tidligere nyhetssak om de tre prosjektene: Skal forske på polar værvarsling og det sentrale polhavet

Skrevet av:
Mette Mila Seniorrådgiver +47 22 03 72 75 mlm@forskningsradet.no
Publisert:
08.03.2018
Sist oppdatert:
09.03.2018