GoNorth drar til Grønland

GoNorths tredje tokt starter 29. august, med mål om å samle inn data som vil bidra til å løse mysteriene rundt Polhavets  fortid.

Toktets mål er Morris Jesup Rise, en undersjøisk formasjon som strekker seg nordover fra den nordlige delen av Grønlandssokkelen. Hovedfokuset denne gangen vil være på geologi og geofysikk, men teamet ombord er tverrfaglig og arbeider med svært varierte prosjekter.

Årets tokt er også et unikt samarbeid mellom det norske forskningsskipet FF Kronprins Haakon og dets svenske motpart Oden. De to skipene forventes å møtes utenfor kysten av Nord-Grønland.

I skrivende stund lastes Kronprins Haakon med tonnevis av utstyr for å samle inn de nødvendige prøvene og dataene. Så snart denne prosessen er fullført, vil skipet sette kurs mot sine første forskningsmål, utenfor munningen av Svalbards Isfjord.

Geofysikk og geologi

En fellesnevner for forskning i Polhavet, spesielt når det gjelder havbunnen og det som ligger under, er at det finnes relativt lite data tilgjengelig. Dette skyldes at havisen har gjort – og fortsatt gjør – det mye vanskeligere å samle inn prøver og data enn i andre områder av verden.

Denne mangelen på data gjør hver ny oppdagelse desto mer spennende, da det utvider vår kunnskap om et lite kjent område.

Eurasia-bassenget og Framstredet

Eurasia-bassenget er et område med dypt hav som ligger mellom Svalbard og Nordpolen. Kreftene som beveger jordens kontinenter, begynte å danne dette dype havbassenget for rundt 53 millioner år siden. På den tiden var Polhavet mer isolert enn det er i dag, med begrenset vannutveksling med verdenshavene. Deretter åpnet Framstredet, en dyp kanal som forbinder Polhavet og Atlanterhavet, seg mellom Grønland og Svalbard.

Vi har begrenset kunnskap om hvordan og hvorfor disse hendelsene skjedde, og om hvilke konsekvenser de har hatt. Ved å samle inn geofysiske data gjennom seismiske undersøkelser, og ved å se på sedimentene som har samlet seg på havbunnen siden disse hendelsene skjedde, håper forskerne å kunne besvare viktige spørsmål om områdets historie.

Når formen på et havbasseng og dets forbindelser til resten av verden endres, har dette dramatiske konsekvenser: havstrømmer omorganiserer seg; temperatur, salinitet og atmosfæren blir påvirket, i tillegg til klimaet og selve livet. Å se på historien til disse endringene, og lære mer om varmere perioder i fortiden, kan hjelpe oss å forstå hva som venter oss når nordområdene nå opplever rask oppvarming.

Hvordan vil et «blått Arktis» være?

Ingen vet nøyaktig når Polhavet vil være helt isfritt om sommeren, men det er enighet blant forskere om at dette vil skje innen slutten av dette århundret.

FNs klimapanel (IPCC) forventer at Polhavets første isfrie år vil inntreffe mellom 2040 og 2072.

Jorden har hatt varme drivhusklimaer før. Ved å undersøke hva sedimentlagene forteller oss om forholdene på den tiden, kan vi bedre forstå hva et isfritt Polhav vil bety for menneskeheten.

Planen er å samle inn sedimentprøver fra nøkkelområder: Morris Jesup Rise og Yermak-platået. Sedimentene ved Morris Jesup Rise inneholder informasjon om havisens transport ut av Polhavet, mens de ved Yermak-platået forventes å gi innsikt i innstrømningen av Atlanterhavsvann i Polhavet.

Ved å samle lange sedimentkjerner fra begge regionene, håper forskerne å kunne analysere prøvemateriale fra to ulike perioder påvirket av drivhusoppvarming – på samme måte som vi opplever i dag. Dataene fra disse sedimentene vil hjelpe med å validere forskernes scenarier for hvordan et blått Polhav kan se ut.

Mikrooganismer begravd levende på havbunnen

Visste du at omtrent 1% av jordens biomasse består av mikroorganismer som lever i sedimentlagene på havbunnen? Til sammenligning utgjør mennesker bare 0,01% av den totale biomassen. Disse mikroorganismenes leveområde strekker seg til mer enn 1000 meter under havbunnen. Sammen påvirker de hvordan verdens største lager av organisk karbon forvaltes.

Organismer under havbunnen spiller en viktig rolle som mellomledd mellom sedimentene og havbunnen. Sirkulasjonen av kjemiske elementer inn og ut av sedimentene, inkludert viktige klimagasser som metan og CO₂, reguleres av mikrobiell aktivitet. Det samme gjelder næringsstoffer som er essensielle for liv, inkludert jern. I Polhavet vet vi svært lite om disse mikroorganismene. Hele vår kunnskap om livet i de dype sedimentene i det sentrale Polhavet er basert på kun tre prøver med et samlet volum på noen få kubikkcentimeter.

I fjor ble prøver samlet inn under GoNorth-toktet i 2023, på over 4000 meters vanndyp. Disse viste tydelig tilstedeværelsen av et aktivt mikrobielt samfunn under havbunnen som sakte bryter ned det lille av organisk karbon som er begravd sammen med dem i sedimentene.

Under årets GoNorth-ekspedisjon håper forskerne å utvide vår kunnskap om livet under havbunnen og undersøke sammenhengen mellom deres aktivitet og variasjoner i tidligere havsirkulasjonsmønstre og klimaforhold.

Klimaendringer og fjorder

Global oppvarming ser ut til å endre oksygeninnholdet i verdenshavene. Endringene er mest merkbar i kyst- og fjordområder, noe som har en innvirkning på livet i fjordene.

Det vi ikke vet er om disse endringene i oksygenering er enestående, eller om de skyldes naturlig variasjon. Det er også ukjent hvordan disse oksygenendringene påvirker biologisk mangfold i fjordene. For å besvare disse spørsmålene vil forskerne samle inn sedimentkjerner fra fjordene. Disse kjernene fungerer i praksis som en oversikt over fortiden. På samme måte skal andre kjerner samlet lenger ute til havs hjelpe med å få et bedre bilde av tidligere havisforhold.

Smeltingen av Grønlandsisen

Det er ingen hemmelighet at verdens største isdekker, i Antarktis og på Grønland, smelter. Noen forskere mener at store mengder karbon er lagret under dem. Andre forskere bestrider denne hypotesen. Men sannheten er at ingen vet. Å få et bedre estimat på hvor mye karbon isdekkene lagrer er viktig for å vite hvordan klimaet blir påvirket av smeltingen.

I tillegg til karbon, frigjør smeltende isdekker organisk og uorganisk materiale, inkludert næringsstoffer og tungmetaller. Hvilken effekt vil dette ha på lokalmiljøet? Hva kan sedimentene avsløre om tidligere effekter av isdekkene på havsirkulasjon og marint liv? Og hva kan det fortelle oss om hva fremtiden har i vente?

Gjennom prøvetaking av vann, plankton og sedimentkjerner håper forskerne å komme nærmere svarene på alle disse spørsmålene.

Bedre iskart gjennom big data

Big data og maskinlæring spiller en stadig viktigere rolle i ulike sektorer. Havisforhold kan bli en av disse sektorene. Se for deg isbrytere utstyrt med en rekke sensorer som samler inn data, som deretter automatisk blir behandlet for å mate inn i bedre modeller for havisforhold.

For å lykkes, må vi lage prototyper av sensoroppsett, samle inn data og analysere resultatene. For dette formålet vil to PhD-stipendiater om bord samle inn havisdata med lidar, radar og kamerasystemer.

DAGLIGE RAPPORTER FRA TOKTET 2024.

Om GoNorth

GoNorths mål er å utvide grensene for kunnskap om Norges nabolag i Polhavet, fra havbunnen og undersjøisk geologi, til havisen, via vannsøylen. Prosjektet ble lansert som en oppfølging av at FNs kontinentalsokkelkommisjon i 2009 ga sin tilslutning til Norges krav om en utvidet sokkel i nord. Den nye sokkelen er spennende, men også ukjent. GoNorth ledes av NORCE.

GoNorths tredje tokt legger ut 29. august, med planlagt retur 19. september.