Morgendagens miljøovervåkere

I januar var forskere fra Norge og USA i Ny-Ålesund for å undersøke livet i havet i Polarnatta. Med det siste innen undervannsrobotikk har forskerne avdekket stor og høyst uventet biologisk aktivitet i det stummende mørke; og denne kunnskapen vil bidra til ny innsikt om det marinbiologiske mangfoldet – og ikke minst påvirke framtidig forvaltningspolitikk i nordområdene.

Norske og amerikanske forskere har utviklet teknologiske løsninger på undervannsroboter som kan gjøre målinger og ta bilder over flere hundre kilometers område i islagte farvann. Denne teknologien vil gi oss svar på mange ubesvarte spørsmål om aktiviteten i polhavet i mørketida.

Mørkt betyr ikke dødt

Det har lenge vært en generelt akseptert ”sannhet” at livet i det iskalde polhavet har gått i dvale når lyset forsvinner og mørketida setter inn. Havets biologiske mekanismer er avhengig av lys og når det er stummende mørkt, sett med menneskelige øyne, så må jo alt liv i havet gå til ro, ikke sant?

De siste årene har nyere forskning vist at det slett ikke er slik. Basert på undervannsrigger som måler tidsserier av miljøvariabler og biologiske parametre i utvalgte fjorder på Svalbard har man kunnet, via punktmålinger, fastslå at aktiviteten i havet er langt høyere enn man tidligere har trodd – og at organismene har svært sensitive reaksjoner på lysforandringer i for eksempel månefase og nordlys.

Men undervannsrigger kan bare gjøre målinger der de er stasjonert, og med store deler av polhavet dekket av tykk is i mørketida har det vært så å si umulig å gjøre mer vidtgående målinger på forskjellige distanser og dyp. Inntil nå. Gjennom et unikt norsk-amerikansk samarbeid har en ny type undervannsrobotikk blitt utviklet og testet i de islagte farvannene på Svalbard – med stor suksess.

Universitetssenteret på Svalbard (UNIS), Norges Teknisk Naturvitenskapelige Universitet (NTNU), California Polytechnic State University og Rutgers University har gjennom NORUS prosjektet utviklet og testet disse nye undervannsrobotene; ”Autonomous Underwater Vehicles” (AUV), ”Remotely Operated underwater Vehicles” (ROV) og inspeksjonsroboter (Crawlers).

Miljøovervåkere og kartleggere

AUVene sammen med ROV og inspeksjonsroboter kan revolusjonere miljøovervåkning og kartleggingsarbeide i de utilgjengelige havområdene i Arktis. Disse robotene har i løpet av den 14 dager lange feltkampanjen i Ny-Ålesund tatt mange ulike målinger (optiske og akustiske) samt prøver på forskjellige dyp i Kongsfjorden – og det viser seg at det er svært stor aktivitet i havet, til tross for konstant mørke døgnet rundt.

REMUS roboten har sensorer som blant annet kartlegger havtemperatur, saltholdighet, mengden av plante- og dyreplankton over lange transekter og på forskjellige dyp. REMUS ”kjørte” over 50 km rundt i Kongsfjorden og samlet inn data for forskerne.

Iver 2 er en annen AUV som tar temperatur, måler saltinnhold og tetthet, men er mindre enn REMUS og er billigere i bruk. Både Remus og Iver 2 kan gå under havisen for å gjøre målinger. Robotene har også kamera og videosystemer påmontert slik at det kan tas bilder av havbunnen eller undersiden av drivisen.

ROVene kan operere på havbunnen, og ble brukt til å hente opp ishavstare (Laminaria solidungula). Ishavstaren satte i gang med fotosyntese med en gang den ble eksponert for lys. – De vokser selv i det som vi mennesker ser på som komplett mørke, og det viser at de er svært sensitive til lyskilder som vi ikke reagerer på, forteller professor Geir Johnsen ved NTNU og UNIS.

Vil påvirke framtidig miljøforvaltning

Robotteknologien og måleinstrumentene åpner for utstrakt utforskning av høy arktiske farvann i mørketida og vil gi uvurderlig informasjon om det biologiske mangfoldet og aktiviteten. Dette vil ha konsekvenser for forvaltingspolitikken, ikke minst i forhold til framtidig petroleumsaktivitet i Barentshavet.

Det er forventet at aktiviteten i de arktiske havområder vil øke de kommende år. Minkende isdekke åpner for nye skipskorridorer og oljeindustrien er sterkt interessert i å utforske områdene med hensyn til olje- og gassutvinning.

- Denne teknologien åpner nye dører for forskningen og kan gi oss økt kunnskap om vinterstatusen i havet, som igjen vil ha innvirkning på den framtidige forvaltningspolitikken, sier professor Jørgen Berge ved UNIS og Akvaplan-niva.

- De propelldrevene undervannsrobotene gir oss et helt annet bilde av systemet enn vi kan få ved hjelp av målinger fra båter eller stasjonære instrumenter, slik som undervannsrigger, sier Berge. Robotene stoppes ikke av vær- eller isbegrensninger og de har sensorer som har oppdaget for oss ukjente prosesser og fenomener i havet, sier han.

Stor aktivitet i stummende mørke

- Vi har fått dokumentert at det er stor aktivitet av morild (bioluminescens), i tillegg til at det er full biologisk aktivitet på havoverflaten, vannkollonen og på havbunnen i Kongsfjorden, forteller Johnsen.

- Vi fikk også dokumentert store mengder av frittlevende og bunnlevende krepsdyr i Kongsfjorden. Disse er ofte rene predatorer, noe som igjen indikerer at det må være mye mat i havet selv på denne årstida, sier Berge og Johnsen.

I tillegg ble det observert mye sjøfugl ute i fjorden. – Fuglene indikerer også at det er nok mat i havet. Men fugler er visuelle predatorer, så hvordan finner de på mat i havet når det er helt mørkt? Dette er et fenomen som forskere må studere videre, sier Johnsen.

Skal brukes over hele verden

Den nye undervannsrobotikken skal ikke bare brukes i arktiske farvann, det er prosjekter i gang over hele verden for å se hvilken kapasitet denne nye teknologien har.

– Feltkampanjen i Ny-Ålesund var selve testen på robustheten til disse robotene, forteller Johnsen. - Vi vet nå at robotene fungerer i det iskalde og islagte polhavet. De kan nå brukes verden rundt slik at vi får en nøyaktig tilstandsrapport på havmiljøet til alle årstider.

I løpet av våren skal den norsk-amerikanske forskningsgruppen gjennomføre tokt i havet rundt Svalbard for å få inn data om miljøstatus i den lyse årstida.

Polarnatt-ekspedisjonen er en del av NORUS programmet ”Technology Development for Marine Monitoring and Ocean Observation”: An North America-Norway educational program) støttet av Kunnskapsdepartementet (gjennom SiU). I tillegg er ekspedisjonen støttet økonomisk av Svalbards miljøfond, U.S. National Science Foundation og National Geographic.

Innslag fra feltkampanjen i januar vil vises på NRKs Schrödingers Katt torsdag 25. mars.

Artikkelen er skrevet av Eva Therese Jenssen, informasjonsrådgiver, Universitetssenteret på Svalbard