Å forske om bord på et forsyningsfartøy

Av: Tore Hattermann, Sebastien Moreau, Kristen Fossan, Heidi Ahonen, Sebastien Descamps, Agneta Fransson,
Sebastian Gerland og Katrine Husum // Norsk Polarinstitutt
Melissa Chierici // Havforskningsinstituttet
Terri Souster og Monica Winsborrow* // iC3: Centre for ice, Cryosphere, Carbon and Climate

* Begge tilknyttet UiT Norges arktiske universitet

Hver sørsommer siden den helårsåpne forskningsstasjonen Troll i Antarktis ble åpnet i 2005, har Norge gjennomført forsyningsoperasjoner. I 2020, da verden befant seg midt i covid-pandemien, ble imidlertid denne logistiske nødvendigheten omgjort til en vitenskapelig mulighet: Et lite tverrfaglig team av forskere ble med på forsyningsfartøyet på den lange reisen fra det høye nord til kysten av Antarktis. Siden den gang har TrollTransect-toktene gjort systematiske observasjoner og samlet inn data i Kong Haakon VII Hav, som tidligere var et av de minst undersøkte områdene i Sørishavet. Ved å integrere forskning i de årlige forsyningsoperasjonene har man skapt et kostnadseffektivt og bærekraftig rammeverk for innsamling av klimarelevante data fra Antarktis. Programmet, som ledes av Norsk Polarinstitutt og Centre for ice, Cryosphere, Carbon and Climate (iC3), er et viktig bidrag til Framsenterets arbeid med å forstå samspillet mellom kryosfæren, havet og atmosfæren i et klima i endring.

• Denne artikkelen ble første gang publisert i  Fram Forum 2026 (på engelsk)

Fra fraktreiser til vitenskap 

Reisen mellom Cape Town og Antarktis’ isdekkede kyst følger en stram koreografi, der oseanografiske målinger, biologisk prøvetaking, arbeid med havis og økologiske undersøkelser må koordineres med nødvendige logistiske gjøremål. Målet med prosjektet er å få mer kunnskap om hvordan havet virker inn på iskappen og havnivået i Antarktis, hva som vil skje med havisen i Sørishavet, og hvordan det marine økosystemet fungerer – et økosystem som ikke bare er hjem for et rikt dyreliv, men som også bidrar vesentlig til det globale karbonkretsløpet.

En mikrostruktur-profiler settes ut for å studere turbulens under havisen. Foto: Sebastien Moreau / Norsk Polarinstitutt 

For å svare på disse spørsmålene bruker forskerne en rekke typer data:

• Oseanografiske data innhentet gjennom gjentatte CTD-undersøkelser (konduktivitet-temperatur-dybde), profilering av turbulensmikrostruktur og vedlikehold av Troll observasjonsnettverks multidisiplinære havriggobservatorium (TONe MOMO). Måleinstrumentene i TONe MOMO samler inn fysiske, biogeokjemiske og biologiske data langs kontinentalskråningen utenfor Dronning Maud Land, og bidrar dermed til langsiktig overvåking av det sirkumpolare dypvannet og dets innvirkning på isbremsmeltingen og havnivåstigningen. De øverste 200 meterne av riggkonstruksjonen er utstyrt med innovativ «weak-link»-teknologi, som gjør det mulig å plassere sensorer nær det isfjellfylte overflatevannet og dermed skaffe unike data og økt forståelse av havissonen i Antarktis.

• Sedimentdata fra feller som settes ut og hentes inn under vedlikehold av forankrede instrumentrigger. Fellene fanger opp den vertikale strømmen av organisk materiale og måler mengde og sammensetning (isalger, planteplankton, eksoskjeletter fra dyreplankton, ekskrementer, marin snø osv.), og gir innsikt i biologisk karboneksport og havets evne til å binde karbon, en særlig viktig prosess i Sørishavet.

• Havisdata fra standardisert overvåking fra skip, fra isstasjoner på både drivende og landfast havis (et bidrag til Antarctic Fast Ice Network, AFIN), fra målinger av snø- og istykkelse og fra innsamling av haviskjerneprøver.

• In situ-prøver av is, hav og sedimenter. Disse prøvene avslører hvilke prosesser som former det regionale fysiske og økologiske miljøet og karbonkretsløpet. Iskjerner og sjøvann analyseres med hensyn til fysiske, biologiske og biogeokjemiske egenskaper. Det samles inn en rekke tverrfaglige indikatorer, som isens fysiske egenskaper og krystallstruktur, klorofyll a det viktigste algepigmentet) og algearter, partikulært organisk karbon og nitrogen, biogen silika, næringsstoffkonsentrasjoner, oppløst uorganisk karbon og total alkalinitet, samt stabilt isotopforhold for edelgasser og oksygen. Til sammen gir disse indikatorene grundig innsikt i systemdynamikken og hvordan denne endrer seg. Strategisk innsamling av sedimentkjerner gir ytterligere innsikt i iskappens oppførsel og i karbon- og næringsstoffkretsløp både i tidligere tider og i dag.

• Data om marine dyrearter fra systematiske observasjoner fra skipets bro og fra passive og aktive akustiske sensorer på TONe MOMO- riggene. Disse dataene etablerer en referanse ved å dokumentere ikke bare sjøfugl- og sjøpattedyrbestander, men også bestanden av fisk og dyreplankton langs en stor breddegradgradient, og gir dermed viktig informasjon i en region som det fra før finnes lite data om. De viser hvor viktige habitatene i havisen og iskanten er som beiteområder for fugler og pattedyr, og understreker den økologiske betydningen av disse dynamiske miljøene. Årlige undersøkelser avdekker endringer i vilttetthet, artssammensetning og samlet biologisk mangfold over tid, og gir innsikt i hvordan disse marine økosystemene reagerer på pågående miljøendringer.

• Data fra glidere og isforsterkede BGC-Argo-bøyer. Disse instrumentene utvider dekningsområdet langs skipets rute i havissonen, nord for Maud Rise, eller til og med i farvannene til Sørishavsstrømmen. Sammen gir disse dataene et helhetlig bilde av samspillet mellom iskappen, havet, havisen, økosystemene og karbonkretsløpet i ytterkantene av Antarktis. I tillegg stimulerer den unike plattformen forskere som er i begynnelsen av sin karriere, til å delta på forskningstokt og publisere artikler. Artiklene som publiseres, vekker internasjonal oppmerksomhet i forskningsmiljøet og utgjør et grunnlag for søknader om ekstern finansiering.

En nysgjerrig adeliepingvin følger med på det som skjer. Foto: Sebastien Moreau / Norsk Polarinstitutt

TrollTransect 2023 forskningsgruppe, fra venstre til høyre: Johanne J. Hus, Megan Lenss, Jan A. Jakobsen, Tore Hattermann, Sebastien Moreau og Kristen Fossan. Foto: A. Andreassen / Silversea

Sammen gir disse dataene et helhetlig bilde av samspillet mellom iskappen, havet, havisen, økosystemene og karbonkretsløpet i ytterkantene av Antarktis. I tillegg stimulerer den unike plattformen forskere som er i begynnelsen av sin karriere, til å delta på forskningstokt og publisere artikler. Artiklene som publiseres, vekker internasjonal oppmerksomhet i forskningsmiljøet og utgjør et grunnlag for søknader om ekstern finansiering.

TrollTransect-undersøkelsesområdet, som viser gjentatte havprofileringsstasjoner og plasseringen av faste målefortøyninger. De hvite konturlinjene markerer 1000 meters dybdekurver (isobater), mens de lilla konturene avgrenser den flytende isbremmen. Figur: Tore Hattermann / Norsk Polarinstitutt. Kartverktøy: Quantarctica (se Matsuoka mfl.,Matsuoka et al, Environ Model Softw 140:105015, 2021). Innfelt kart: NASA

Havisen er full av liv. Om sommeren blomstrer algene, og gir vannet denne grønnaktige fargen. Foto: Sebastien Moreau / Norsk Polarinstitutt.

Å forske på en forsyningsreise – fordeler og ulemper

Å bruke et forsyningsfartøy som forskningsplattform har både klare fordeler og praktiske begrensninger. TrollTransects styrke ligger i regelmessigheten og bærekraften – toktene legges til nødvendige forsyningsreiser, og man trenger ikke å leie dyre forskningsfartøy. Dermed kan man arbeide over tid med å bygge klimarelevante tidsserier, som det finnes lite av fra Sørishavet, men som er avgjørende for å oppdage endringer og forstå prosesser.

Bruk av containerlaboratorier som kan settes opp på lukedekslene på containerskipet, har vist seg å være svært effektivt. En spesialbygd vinsjcontainer og en A-ramme gir sikre og fleksible løsninger for vannprofilering og prøvetaking og for utplassering av instrumentrigger på havbunnen. Selvforsynte, oppvarmede og isolerte containere rommer et våtlaboratorium for vannprøvetaking, laboratoriebord, et kontrollrom for instrumenter og et elektrisk verksted. 

Dermed har forskerne tilgang til funksjonelle arbeidsområder selv på et skip som ikke er bygd for forskningsaktiviteter. Men, som det heter på engelsk: «There is no free ride.» Det oppsummerer utfordringene på en god måte. Formålet med reisen er fortsatt å komme med forsyninger til Troll, og forskningsaktivitetene må passes inn i den logistiske tidsplanen.

Forskerne får vanligvis tildelt én uke til datainnsamling i løpet av den 40 dager lange toktet, og tidsplanene må tilpasses vær, isforhold og operasjonelle behov. Siden skipet ikke er beregnet på mange passasjerer, utføres arbeidet av et lite team – vanligvis fem til syv forskere og teknikere – som fyller flere roller for å utnytte den begrensede tiden på en effektiv måte. Selv om de er egnet for formålet, er de tekniske løsningene i vår «containerby» langt fra feilfrie, noe som stiller strenge krav til brukerne når det gjelder bevissthet og improviseringsevne. Men forskerteamene, som har arbeidet på tre forskjellige forsyningsfartøy de siste årene, har alltid opplevd kapteinen og mannskapet som svært støttende og hjelpsomme.

Arbeidet er krevende, plassen er begrenset, og tidsplanen er stram – men gevinsten er stor, da arbeidet bidrar til kunnskap om klima- og økosystemdynamikk som er av global interesse, og som legger til rette for bærekraftig forvaltning av avsidesliggende, men viktige havområder. Hver ekspedisjon legger til et nytt kapittel i vår forståelse av Sørishavet og bekrefter en enkel sannhet: Det finnes kanskje ingen «free ride» i Antarktis-forskningen, men det er mye kunnskap å hente.

Les mer: 

Lowther A. et al (2022) A review of the scientific knowledge of the seascape off Dronning Maud Land, Antarctica. Polar Biol 45:1313–1349,

Moreau S. et al (2023) Wind-driven upwelling of iron sustains dense blooms and food webs in the eastern Weddell Gyre. Nat Commun 14:1303,

https://ic3.uit.no/news/hidden-under-the-ice-why-antarctic-sea-ice-algae-matter-more-than-you-think