The film - "UNDER-ICE: Arctic Field Experiment with KV Svalbard 2014"
A film has been produced with the goal to present the extensive teamwork behind the planning, preparation and implementation of a large international field experiment as the UNDER-ICE 2014. The other important aspect of the film is show the important impact a field experiment has on the transfer of knowledge and competence between institutions and generations within the fields of acoustics, oceanography and ocean engineering.
The UNDER-ICE field experiment is funded by the Research Council of Norway; GDF SUEZ, Norway; and Office of Naval Research, USA.
Sommeren 2014
Vellykket utsetting av storskala-akustisk termometer.
I prosjektet UNDER-ICE er det satt ut fem rigger med avansert akustisk utstyr for Ä ta temperaturen pÄ Framstredet. Forskningsprosjektet ledes av Nansen Senter for MiljÞ og FjernmÄling, og utfÞres i samarbeid med flere norske og internasjonale partnere.
Forskere fra Nansensenteret har satt ut et nettverk av akustiske og oseanografiske rigger i Framstredet. Avansert mÄleteknologi skal brukes til Ä mÄle midlere havtemperatur over Ätte seksjoner. MÄlingene dekker avstander pÄ til sammen 1691 km fra overflaten og ned til 1500 m i lÞpet 9 minutter. TemperaturmÄlingene gjentas 8 ganger i dÞgnet. Et skip som gÄr 10 knop ville bruke 4 dÞgn pÄ Ä dekke samme distanse. Riggene skal hentes opp i September 2016.
Det akustiske nettverket bestĂ„r av to sendere â som ligner en orgel pipe â og tre akustisk mottakere som hver bestĂ„r av ti hydrofoner. En hydrofon er en mikrofon som er bygget for Ă„ lytte pĂ„ lyd i havet. Nettverket former et storskala akustisk termometer i Framstredet. Orgelpipene sender ut et kjent lydsignal til bestemte tider, og hydrofonene mĂ„ler nĂžyaktig hvor lang tid det tar fram til mottaker riggene. Enkelt sagt; nĂ„r avstanden mellom orgel pipene og mottakerne er kjent, sĂ„ kan en beregne lydfarten med stor nĂžyaktighet! I tempererte havomrĂ„der er lydfarten 1500 m/s og i kaldt Arktisk vann er lydfarten ned mot 1440 m/s. Dette utnyttes til Ă„ bergene havtemperaturen med en nĂžyaktighet pĂ„ 0.01 grader. Et akustisk termometer kan mĂ„le havtemperaturen flere ganger i dĂžgnet Ă„ret rundt â sommer som vinter. HelĂ„rs observasjoner er viktig for prosess forstĂ„else, klimaovervĂ„kning og for Ă„ vurdere om numeriske havmodeller gir realistiske beregninger av havtemperaturen.
Felteksperimentet er en del av forskningsprosjektet UNDER-ICE: Arctic ocean under melting ice som er finansiert av Norges forskningsrÄd og oljeselskapet GDF SUEZ E&P Norge AS.
Under-Ice 2014 toktdeltakere
KlargjÞring av utstyr ombord pÄ KV Svalbard
Vellykket norsk forskningstokt til 84ÂșN.
KystvaktfartĂžyet KV Svalbard og Nansen Senter for MiljĂž- og FjernmĂ„ling og samarbeidspartnere har vĂŠrt pĂ„ forskningstokt i Framstredet for Ă„ samle inn oseanografiske og akustiske data i nordre del av Framstredet og opp mot den undersjĂžiske vulkanske fjellkjeden kalt Gakkelryggen. I alt sju forskjellige institusjoner fra Norge, USA og Frankrike deltok pĂ„ det to uker lange toktet fra Longyearbyen ut i Framstredet mellom Svalbard og GrĂžnland og opp til 84Âș N og 4ÂșW.
2013 toktdeltakere
Toktet er fokusert pĂ„ innhenting av oseanografiske og akustiske data langs 82ÂșN for planlegging av utsetting av et storskala akustisk termometer i Framstredet. I 2014 skal det settes ut akustisk mĂ„leutstyr pĂ„ undervannsrigger for automatisk Ă„ kunne registrere gjennomsnittlig temperatur i vannmassene som strĂžmmer inn og ut av Polhavet. Prinsippet er Ă„ mĂ„le hvor fort lyden gĂ„r mellom faste undervannsstasjoner. Dersom vannmassene blir varmere gĂ„r lyden fortere mellom stasjonene, temperaturen kan dermed mĂ„les ved hjelp av lydhastighet. Akustisk mĂ„lte middeltemperaturer dekker store avstander fra overflaten ned til 1000 m i lĂžpet av kort tid â for eksempel mĂ„les 300 km og 1000 km henholdsvis pĂ„ 3.5 og 11 minutter. Et skip vil bruke minst en uke pĂ„ slike lange seksjoner med konvensjonelle mĂ„linger med temperatur- og salt-sensorer som senkes ned i havet. Et akustisk termometer vil gi Ăžyeblikks-temperaturmĂ„linger av store havvolum flere ganger i dĂžgnet Ă„ret rundt â sommer som vinter. Vanligvis utfĂžres skipsoperasjoner i Arktis i sommerhalvĂ„ret, og havforskerne mangler derfor havobservasjoner om vinteren. Det akustiske termometersystemet vil gi viktige observasjoner for klimaovervĂ„kning og for Ă„ sjekke om numeriske havmodeller gir realistiske beregninger av havtemperaturen.
Samtidig som det akustiske systemet mĂ„ler temperaturendringer i Framstredet, vil det ogsĂ„ brukes til Ă„ registrere endringer i marine pattedyrs tilstedevĂŠrelse i ulike omrĂ„der av Framstredet, og til Ă„ assistere navigering av ubemannede undervannsfartĂžyer. NĂ„r klimaet endrer seg i Arktis vil det endre det fysiske miljĂžet som sjĂžpattedyr og fisk lever i â bĂ„de med Ăžkt havtemperatur, endrede isforhold og Ăžkt tilstedevĂŠrelse av mennesker. Registrering av vokaliseringen til pattedyr Ă„ret rundt vil hjelpe forskerne til Ă„ avdekke endringer i vandremĂžnsteret til dyrene. Samtidig registrering av âforurensingâ av lydmiljĂžet, havtemperatur og isforhold vil bidra til Ă„ forstĂ„ eventuelle endringer i dyrenes vandring. Under isen er satellittbasert GPS utilgjengelig, og operasjon av undervannsfarkoster og drivende bĂžyer under havisen er derfor avhengig av akustisk posisjonering for navigasjon og geoposisjonering av data. Posisjonering er helt nĂždvendig for Ă„ fĂ„ brukbare mĂ„linger med ny teknologi under isen i Arktis.
Arbeidet som utfĂžres er en del av et samarbeid med forskere i USA som peker framover mot en utvidelse av det akustiske systemet til Ă„ dekke det Arktiske basseng. Flere drivende akustiske mĂ„lesystemer og lyttesystemer ble satt ut i april fra den russiske isstasjonen Barneo ved Nordpolen. BĂžyene ble hentet inn i lĂžpet av toktet pĂ„ 84ÂșN. Dette var over 220 km i transitt innover i isen med KV Svalbard. Dette er det lengste et norsk skip har gĂ„tt innover i isen i Arktis, og markerer norsk tilstedevĂŠrelse og forskning dypt inne i Arktis!
Samtidig ble det testet en ny strategi for forskningstokt i drivisen i Polhavet: isgÄende fartÞy i kombinasjon med luftputebÄt. I Ärets tokt fraktet KV Svalbard luftputebÄten RH Sabvabaa opp til omrÄdet i Framstredet hvor den ble brukt til Ä mÄle temperaturen i havet og til Ä lytte til lydsignaler. LuftputebÄten er utstyrt som et fullverdig forskningsfartÞy og har i lÞpet av fem sesonger kjÞrt omkring 2000 nautiske mil i drivisen. En av fordelene med luftputebÄten er at det totale drivstofforbruket for operasjoner i ett Är tilsvarer det en isbryter forbruker i lÞpet av en dag. UndersÞkelse av hav og is fra luftputebÄten utfÞres i et uforstyrret miljÞ.
Arbeidet er finansiert gjennom UNDER-ICE-prosjektet av ForskningsrÄdet GDF SUEZ E&P Norge AS.