Antarktisprogrammet
Antarktis er i endring. Klimaendringer, havforsuring, endring i land- og havis og økende menneskelig aktivitet både på kontinentet og i havområdene utenfor, bidrar til disse endringene. Bedre kunnskap om pågående endringer og mekanismer som styrer disse er nødvendig for å kunne forutsi hvilke endringer naturen og samfunnet står overfor i årene fremover.
Gjennom overvåking og forskning skal Antarktisprogrammet produsere data og kunnskap som grunnlag for råd til forvaltningen om geologien, klimaet, naturen, økosystemene og miljøutviklingen i Antarktis.
De geografisk viktigste områdene for Antarktisprogrammet er Dronning Maud Land, Kong Håkon VII Hav, Bouvetøya og havområdene rundt Bouvetøya, men også andre områder der den norske forvaltningen har særlige interesser.
Studering av massebalansen til Fimbulisen. Foto: Elvar Ørn Kjartansson / Norsk Polarinstitutt
Overvåkning
TONe multidisiplinært havriggobservatorium (MOMO)
Det fysiske havsystemet er tett koblet til karbonsyklusen og det marine økosystemet. Sammen med internasjonale partnere vil Norsk Polarisntitutt (NP) bidra til å bedre forståelsen av prosesser og systemer, slik at vi kan se hvordan økosystemet tilpasser seg.
Gjennom TONe vil NP og UiB videreutvikle eksisterende havrigger og oseanografiske målinger over kontinentalsokkelen ved 6°E ved å harmonisere instrumenter til nasjonale standarder. Vi setter også opp lydkilder slik at vi kan ha med autonome glidere for ekstra datainnsamling under is. Riggene vedlikeholdes fra det etablerte TrollTransekttokt – hvis målsetning er å benytte seg av det årlige forsyningsskipet til Troll som plattform for regulære marine observasjoner.
TONe Fimbul isbremobservatorium (FIO)
Fimbulisen Ice Shelf Observatory (FIO)
En av de mest alvorlige konsekvensene av global oppvarming er havnivåstigning. Framtidig havnivåstigning påvirkes av smeltingen av innlandsisen i Antarktis, men det er knyttet særlig stor usikkerhet til smeltingen av isbremmen, havets påvirkning på denne, og isbremmenes respons. Vi trenger å finne svar på hvor stabilt det foreløpige kalde regimet i området er, og hva er de potensielle driverne for endring er.
Fimbul er den største isbremmen i Dronning Maud Land. Under det internasjonale polaråret i 2009 drillet og etablerte NP med partnere lokaliteter for målinger av massebalanse og havegenskaper på og under isbremmen. Instrumenteringen var forventet å leve i 5–10 år, men måler fortsatt. Gjennom TONe vil vi nå drille på nytt og erstatte instrumenteringen for å kunne videreføre tidsserien – som er den lengste for slike målinger. Dette betyr en krevende 50 dagers fjernfeltoperasjon, 15 tonn forskningsutstyr og en beltevogn-travers på 2500 km i 12 km/t.
- Instrumenteringen på to lokaliteter; forstudier for en tredje lokalitet
- Videreføre og -utvikle tidsserier:
- Isbrem massebalanse
- Innstrøming av varmtvann
- Turbulensmålinger i grenselag isbrem-hav
- Instrumenter for framtidig glider kampanje under isen
- In-situ målinger i borehull under etablering
TrollObsNetwork (Twitter)
Fast-is-overvåking
Atmosfærisk stråling (Troll og Zeppelin)
Atmosfærisk stråling måles kontinuerlig på Zeppelinobservatoriet i Ny-Ålesund og på Troll forskningsstasjon i Dronning Maud Land i Antarktis. Begge steder har instrumenter montert på et plattform som beveger seg med sola slik at vi kan måle lys som kommer direkte fra sola separat fra det som spres av atmosfæren og kommer fra resten av himmelen. Et instrument måler alt innkommende sollys fra alle retninger, mens et annet måler infrarødt lys utstrålt av atmosfæren. Med disse målingene kan vi overvåke en viktig del av klimasystemet – energien som er tilgjengelig for å varme overflaten. I tillegg kan vi bedre forstå viktigheten av prosesser i atmosfæren som påvirker sollys og utstråling av infrarødt lys (f. eks. skyer).
Massebalanse isbreer
Kongsfjorden
Massebalanse måles i felt, på enkelte breer, ved å hente data om våren og om høsten. Disse brukes til å beregne vinterbalansen (akkumulasjon) og sommerbalansen (smelting), som legges sammen til å gi nettobalansen, den årlige helsetilstanden for breen mellom to påfølgende høstmålinger. Primært avhenger massebalansen av nedbør om vinteren og temperatur om sommeren, men kalving og marin smelting er også viktig for noen isbreer som ender i havet.
Massebalanse er målt i felt kun på et fåtall breer på Svalbard og disse ligger nesten utelukkende langs vestkysten av Spitsbergen. Polarinstituttet måler for tiden massebalanse på fire breer i Kongsfjord området: Austre Brøggerbreen (siden 1967), Midtre Lovénbreen (siden 1968), Kongsvegen (siden 1987), og Kronebreen/Holtedahlfonna (siden 2003).
Austfonna
Polarinstituttet og Universitet i Oslo samarbeider på massebalansemålinger på Etonbreen, en utløperbre fra Austfonna. Austfonna er den største iskappen på Svalbard og har blitt overvåket med værstasjon og årlige massebalansemålinger siden 2004. Store slake formasjoner og relativt lett tilgang gjør at Austfonna er velegnet for kalibrering og validering av satellittdata og klimamodeller med relevans til de større ismassene på Grønland og i Antarktis. Som en del av CryoVEX-programmet til European Space Agency (ESA) har det blitt gjennomført regelmessige kampanjer med koordinerte fly- og bakkemålinger for sammenligning med satellittdata. Massebalansemålingene fra Etonbreen på Austfonna inngår som en del av klimaovervåkningen i MOSJ med årlige oppdateringer.
Les mer om måling av massebalanse på isbreer på Svalbard (MOSJ)
TONe skyobservatorium (ICO)
TONe Integrated Cloud Observatory (ICO)
Koblingen mellom skyer og aerosoler og deres rolle i strålingsbalansen er en viktig faktor for oppvarmingen av Antarktis. Albedo er forholdet mellom reflektert og innkommende solstråling, og både skyer og aerosoler påvirker denne balansen. Strålingseffekten av skyer og aerosoler er to av de største usikkerhetene i globale klimamodeller.
Gjennom å etablere et helt nytt integrert skyobservatorium på Troll skal NP sammen med internasjonale partnere bidra til å forstå disse prosessene bedre. Instrumenteringen består av en rekke passive og aktive fjernmålingsinstrumenter for å måle temperatur- og fuktighetsprofiler og sky- og aerosol egenskaper, og inkluderer instrumentering for in-situ validering av fjernmålingsinstrumentene og radiosonde-system for daglig ballongslipp. Dette blir en av få stasjoner med et slikt måleprogram i Antarktis.
TrollObsNetwork (Twitter)
TONe-ICO (blog)
TONe sjøfuglobservatorium (SMO)
Seabird Monitoring Observatory (SMO)
De to største sjøfuglkoloniene i Dronning Maud Land er ved Svarthamaren og Jutulsessen. Potensielt mer enn 50 % av verdens populasjon av Antarktispetrell hekker i området. Hovednæringskilden til Antarktispetrell er krill som den henter fra Sørishavet. Antarktispetrellen fungerer dermed som såkalte bio-indikatorer for det marine miljøet, slik at man ved å overvåke petrellkolonien tar pulsen på det marine miljøet i Sørishavet.
NP har overvåket og forsket på sjøfugl i Svarthamaren irregulært siden 1980-tallet. Gjennom TONe får NP videreutviklet overvåkingen med å etablere automatiske overvåkingssystem i to ulike kolonier i området.
TrollObsNetwork (Twitter)
Prosjekter
NARE geology
Norwegian Antarctic Research Expedition (NARE) Geology
Et kartleggings- og forskningsprogram i Dronning Maud Land.
Det meste av Antarktis er dekket av is, men der fjellene stikker opp av isen er de helt fri for vegetasjon, og dette gir geologene en unik mulighet til å studere berggrunnens dannelseshistorie og de ulike geologiske prosessene som har virket inn på jordskorpa. Gjennom feltekspedisjoner samler Norsk Polarinstitutt inn geologiske kartdata, bergartsprøver og feltobservasjoner. Viktige vitenskapelige spørsmål for NARE Geology er knyttet til metamorfe, strukturelle, geokronologiske og tektoniske studier av fjellkjeden.
OCEAN:ICE
Ocean-Cryosphere Exchanges in ANtarctica: Impacts on Climate and the Earth System (OCEAN:ICE)
OCEAN:ICE will assess the impacts of key Antarctic Ice Sheet and Southern Ocean processes on Planet Earth, via their influence on sea level rise, deep water formation, ocean circulation and climate. An innovative and ambitious combination of observations and numerical models, including coupled ice sheet-climate model development, will be used to improve predictions of how changes in the Antarctic and Greenland ice sheets impact global climate. It will make new circumpolar and Atlantic observations in observational gaps. It will assimilate these and existing data into improved ice sheet boundary conditions and forcing, producing new estimates of ice sheet melt and impacts on ocean circulation, including the Atlantic Meridional Overturning circulation. It will develop, calibrate and assess models used to predict the future evolution of the giant ice sheets. It will reduce the deep uncertainty in the impact of their melt on societally relevant environmental changes on decadal to multi-centennial time scales. It will assess the potential for passing ice sheet ‘tipping points’ and their consequences for ocean circulation and climate.
OCEAN:ICE er et nytt Horizon Europe-prosjekt, finansiert av EU-kommisjonen og UKRI. Prosjektet starter 1. november 2022 og vil pågå i 4 år frem til 31. oktober 2026.
CRiceS
Climate Relevant interactions and feedbacks: the key role of sea ice and Snow in the polar and global climate system
Prosjektet går ut på å forbedre klimamodeller og fokuserer spesielt på en økt forståelse av rollen til polare prosesser i det globale klimasystemet.
På Norsk Polarinstitutt forsker vi på interaksjoner og dynamisk samspill mellom hav, is, snø og atmosfære både i Polhavet og Sørishavet. En viktig del av dette arbeidet går ut på å identifisere mangler og svakheter i jordsystemmodellene i sammenligningsprosjektet «The Coupled Model Intercomparison Project Phase 6» (CMIP6) og foreslå forbedringer til slike modellsystem som kan bidra til mer presise fremtidsprojeksjoner.
CRiceS er et EU Horizon 2020 prosjekt med 20 internasjonale partnere fra Europa, Canada, Sør Afrika og India, og blir ledet av det Finske Meteorologiske Institutt (FMI).
Les mer på https://www.crices-h2020.eu/
iC3
Centre for ice, Cryosphere, Carbon and Climate (iC3)
Gjennom å samle den fremste ekspertisen i verden skal iC3 sette søkelys på de store ismassene og deres rolle i det globale karbonregnskapet og jobbe aktivt for å redusere usikkerheten knyttet til dette.
Beyond Epica-Oldest Ice (BE-OI)
Det endelige målet er å bidra med data til en fremtidig dyp iskjerneboring for å finne 1,5 millioner år gammel is fra Øst-Antarktis.
Iskjerner inneholder informasjon om tidligere klima og atmosfæriske reaksjoner. Forskningen skal også bidra til mer kunnskapen om globale endringer dagens klimasystemet
Den første fasen i prosjektet er finansiert under EU Horizon 2020 Coordination and Support Action call (2016–2019) med et konsortium bestående av 14 europeiske institusjoner, deriblant Norsk Polarinstitutt.
Dome C og Dome F er de to kandidatene definert i den første fasen. Beyond EPICA-prosjektet består av flere faser som involverer boring og analyser og vil pågå under de neste tiårene.
Fant 1,2 millioner år gammel is | 09.01.2025
Dome Fuji
Dette prosjektet undersøker den dypeste innlandsisen i Antarktis (Dome Fuji), det eldste atmosfæriske gassarkivet i verden, primært ved å analysere is radar data. Denne regionen har sannsynligvis is som er rundt en million år gammel.
I-CRYME
Impact of CRYosphere Melting on Southern Ocean Ecosystems and biogeochemical cycles (I-CRYME)
Global warming is transforming Antarctica; melting the cryosphere (the ice caps, the glaciers and the sea ice); affecting the Southern Ocean physical dynamics and elemental cycles; and impacting the marine ecosystems and their capacity to absorb the atmospheric CO2 emitted by men.
The Southern Ocean is both home to rich ecosystems and a place where atmospheric CO2 is efficiently absorbed by the Ocean. A large part of this atmospheric CO2 is absorbed by phytoplankton and sea-ice algae which are limited by the availability of iron, a bio-essential element. Iron and other nutrients are highly concentrated within the cryosphere. The release of these elements and changes in the ocean dynamics linked to the melting cryosphere will have large consequences on marine ecosystems, their biodiversity and productivity. These consequences are not yet understood and research to improve our understanding is critical to predicting future changes.
This project aims to understand and quantify the impact of the melting cryosphere on the marine ecosystem of the Kong Håkon VII Sea, in the Southern Ocean. Towards this goal, I-CRYME combines field, laboratory and modelling activities that will generate novel datasets. The project utilizes the Research Vessel Kronprins Haakon, the Supply Vessel Silver Arctica that is commissioned annually by NPI to carry out research in the Southern Ocean; innovative technologies such as the TRIAXUS towed vehicle and long-term monitoring by deep-sea moorings in the area. The research activities will allow us to quantify the physical and biogeochemical properties during a time of rapid environmental change and to measure the response of the microbial community to the biogeochemical enrichment caused by the melting cryosphere. The project outcomes will shift our understanding of key processes in the Southern Ocean and improve our predictions of the future of its physical dynamics, its ecosystems and elemental cycles.
WOBEC
Weddell Sea Observatory of Biodiversity and Ecosystem Change (WOBEC)
Med Biodiversa+-prosjektet Weddell Sea Observatory of Biodiversity and Ecosystem Change (WOBEC), tar vi sikte på å skape DNAet til et distribuert langsiktig økosystemobservatorium i det østlige Weddellhavet / Kong Haakon VII-havet i Sørishavet. Weddellhavet er avgjørende for klimaregulering og matforsyning og hjem til mange beskyttede arter som bare forekommer i farvann rundt Antarktis. EU og konvensjonen for bevaring av marine levende ressurser i Antarktis (CCAMLR) arbeider for å etablere et Weddell Sea Marine Protected Area (WSMPA).
Nyere bevis viser betydelig havoppvarming og havis tap rundt hele Antarktis, noe som påvirker biologisk mangfold og økosystemtjenester. Etter å ha innsett at det ikke finnes noen systematisk økosystemovervåking i det østlige Weddellhavet, går forskere fra 11 institutter fra 8 land sammen med interessenter fra økonomi, bevaring og samfunn for å utforme og anvende et overvåkingsrammeverk som støtter globale biologiske mangfoldsmål, etablere en baseline for å måle endringer og styrke WSMPA-prosessen.
Ny-Ålesundprogrammet
Gjennom den forsknings- og miljøovervåkingsaktiviteten som har vært fundamentet for det norske nærværet i Ny-Ålesund siden slutten av 1960-tallet, fremstår Ny-Ålesund forskningsstasjon i dag som en unik høy-arktisk lokalitet som bidrar med mange av de viktigste biologiske, atmosfæriske og fysiske datatidsseriene som inngår i den globale kunnskapsallmenningen.
Den omfattende praktiske og logistiske støtten som tilbys i Ny-Ålesund gjør det mulig å gjennomføre forskning og miljøovervåking på et høyt faglig nivå, med stort fokus på sikkerhet i felt, og på en kostnadseffektiv måte.
Ny-Ålesundprogrammet er tillagt ansvaret for å sikre at Norsk Polarinstitutt på en god måte utøver vertskapsrollen i, og implementerer forskningsstrategien for Ny-Ålesund forskningsstasjon.
Ny-Ålesund forskningsstasjon. Foto: Trine Lise Sviggum Helgerud / Norsk Polarinstitutt
Polhavsprogrammet
Arktis er i rask endring, med økende temperatur i hav og atmosfære og minkende isdekke. Økosystemene og menneskelig aktivitet i området endres dermed også. Bedre kunnskap om de pågående endringene og mekanismene som styrer disse er nødvendig for å kunne forutsi hvilke endringer naturen og samfunnet står overfor når det meste av Polhavet snart vil være isfritt deler av året.
Gjennom overvåking og forskning produserer vi data og kunnskap for å gi råd til forvaltningen om status, variabilitet og utviklingstrender i klima, naturmiljø og økosystem, og om driverne for disse endringene. Kunnskapen gir grunnlag råd til myndighetene for bruk i nasjonal havforvaltning og internasjonalt (arbeidsgrupper i Arktisk Råd, IPCC m.m.), og blir formidlet i vitenskapelige fora og til allmenheten.
De geografisk viktigste områdene for Polhavsprogrammet er de nordlige havområdene der Norge har et spesielt ansvar for forvaltning; det nordlige Barentshavet, Framstredet og Nansenbassenget, og samspillet mellom havet og Svalbards kystområder.
Forskninggskipet Kronprins Haakon i Polhavet. Foto: Lawrence Hislop / Norsk Polarinstitutt
Overvåkning
Framstredet
Dette langtidsprosjektet overvåker havstrømmene og havisen som forlater Nordishavet gjennom Framstredet.
Prosjektet henter målinger fra en rekke av bøyer som gir kontinuerlige, høyoppløste tidsserier for temperatur, saltholdighet, hastighet og havistykkelse i utløpet fra Nordishavet. Ytterligere målinger samt vannprøver og haviskjerner samles inn i et fast mønster i september hvert år, når det gjøres vedlikehold på bøyerekken.
A-TWAIN
Long-term variability and trends in the Atlantic Water inflow region (A-TWAIN)
Varmt vann som strømmer nordover fra Atlanterhavet og inn i Polhavet spiller en avgjørende rolle for regionale miljøforhold. Prosjektet A-TWAIN under Framsenterets flaggskip “Arctic Ocean” samler inn data om variabiliteten og endringene i Atlanterhavsvannet som kommer inn i Polhavet nord for Svalbard, gjennom fortøyninger og toårige undersøkelser fra skip.
Overvåking i Polhavet (SUDARCO/Atlantic-DBO)
Sjøpattedyr og marint lydbilde/PAM
Prosjekter
SUDARCO
Forskning for god forvaltning av Polhavet (SUDARCO)
Det marine økosystemet i Polhavet er sterkt understudert, men eksisterende forskning tyder på at det utfordres av de store og raske endringene i miljøet. Forventninger om økt menneskelig aktivitet skaper behov for oppdaterte styringsinstrumenter og retningslinjer. Dette krever en integrert forvaltningstilnærming, og da trenger vi en pålitelig forståelse av områdene som nylig har blitt, eller snart kommer til å bli, tilgjengelige.
Våre overordnede mål er derfor å identifisere og samle inn kjerneobservasjonene som trengs for å forstå det nylig tilgjengelige marine miljøet og økosystemet, og å syntetisere og formidle kunnskapen som trengs for å sørge for sikker og bærekraftig bruk av disse områdene.
Arven etter Nansen
Arven etter Nansen er et nytenkende og holistisk arktisk forskningsprosjekt for bærekraftig miljøforvaltning og marin ressursstyring i Barentshavet og omkringliggende områder.
Arktis blir mer og mer isfritt. nedgangen i havisnivå vinterstid er mest merkbart i Barentshavet, den atlantiske inngangsporten til Arktis. Det er økende behov for kunnskap om bærekraftig forvaltning av dette endrede miljøet.
GoNorth
GoNorth er et konsortie som består av forskningsgrupper fra norske universiteter og institusjoner. Formålet er utforske Polhavet fra undergrunnen, havbunnen, vannsøylen til og med havisen gjennom felles multidisiplinære forskningstokt.
EPOC
Explaining and predicting the ocean conveyor (EPOC)
Generating a new concept of the Atlantic meridional overturning circulation (AMOC), its function in the Earth system and how it impacts weather and climate.
EPOC will generate a new conceptual framework for the Atlantic meridional overturning circulation, to understand how it functions in the Earth system, and how it impacts weather and climate. The AMOC is a key component of the climate system, responsible for ocean heat and freshwater transport, associated with the ventilation of anthropogenic carbon, and anticipated to experience or drive climate tipping points. However, the link between ocean transport, ventilation and tipping points relies on the common conceptual view of the AMOC as a ‘great ocean conveyor’ which was developed to explain very long timescale (glacial-interglacial) fluctuations in climate. The conveyor belt schematic conflates millennial timescales with human timescales (days to 100 years), leading to misconceptions by the observing and modelling communities, and misplaced expectations about the AMOC’s role in climate.
EvoCal
Arctic Marine Evolution: using local adaptation to infer future evolutionary responses of Calanus copepods to a changing environment (EvoCal)
Det å prøve å forutse effektene av klimaendringer på norsk og arktisk mangfold av marine arter står sentralt i en bærekraftig bruk og vern av Norges rike marine ressurser. I økende grad anerkjenner forskerne imidlertid at modellprediksjoner om virkningen av fremtidige klimaendringer på organismer må ta høyde for deres kapasitet (eller mangel på dette) til å akklimatisere eller tilpasse seg de forutsagte endringene over tid. I prosjektet EvoCal vil vi finne ut hvorvidt hoppekrepsen Calanus glacialis, nøkkelart i marine pelagiske næringsnett i Arktis, kan endre seg for tilpasning til fremtidige miljøendringer, enten via akklimatisering (reversible, kortsiktige fysiologiske endringer) eller evolusjonære tilpasninger (langsiktige endringer i populasjonens genetiske sammensetning). For å gjøre dette vil vi sammenligne toleransen til temperatur og pH i forskjellige bestander langs norskekysten, fra de relativt varme farvann i sør (Lurefjorden and Balsfjorden) til isdekkede arktiske farvann på Svalbard (Billefjorden). Hvis bestander av arten har tilpasset sin fysiologi til disse ulike miljøene i fortiden, kan det være mer sannsynlig at de kan tilpasse seg og overleve fremtidige miljøforandringer. Vi vil 1) benytte hydrografiske sensorer til å karakterisere variasjon og forskjeller mellom fjordene der Calanus glacialis lever, 2) bruke nye genetiske verktøy som nylig har oppdatert det tradisjonelle Calanus distribusjonskartet og gitt økt evne å oppdage populasjonsgenetisk struktur, 3) undersøke fysiologisk variasjon mellom bestandene ved å kvantifisere toleransen til klimarelaterte miljøvariabler: temperatur og pH. Integrering av disse tverrfaglige verktøyene, som inkluderer feltdata, fysiologiske eksperimenter i laboratorium, genetikk og evolusjonsteori, vil bidra til å informere bedre og mer nøyaktige modellprediksjoner for fremtidige overlevelse av denne nøkkelarten i norske arktiske farvann.
Arctic PASSION
Pan-Arctic observing System of Systems: Implementing Observations for societal Needs
Prosjektet skal utvikle et integrert, helhetlig, pan-arktisk observasjonssystem, gjennom internasjonalt samarbeid.
Under ledelse av tyske Alfred Wegener Institutt (AWI) skal 35 partnere i 17 land jobbe for videre utbygging, bedre koordinering, og bidra til bredere bruk av observasjonsdata fra det heldekkende arktiske observasjonssystemet. Brukergrupper er lokalbefolkning i Arktis, forskningsmiljøer, næringsliv og myndigheter.
Norsk Polarinstitutt skal plassere ut instrumentrigger for lange tidsserier i Polhavet, og sette ut drivbøyer for havismålinger. Det isgående forskningsfartøyer Kronprins Haakon blir en viktig plattform for dette arbeidet.
BREATHE
CRiceS
Climate Relevant interactions and feedbacks: the key role of sea ice and Snow in the polar and global climate system
Prosjektet går ut på å forbedre klimamodeller og fokuserer spesielt på en økt forståelse av rollen til polare prosesser i det globale klimasystemet.
På Norsk Polarinstitutt forsker vi på interaksjoner og dynamisk samspill mellom hav, is, snø og atmosfære både i Polhavet og Sørishavet. En viktig del av dette arbeidet går ut på å identifisere mangler og svakheter i jordsystemmodellene i sammenligningsprosjektet «The Coupled Model Intercomparison Project Phase 6» (CMIP6) og foreslå forbedringer til slike modellsystem som kan bidra til mer presise fremtidsprojeksjoner.
CRiceS er et EU Horizon 2020 prosjekt med 20 internasjonale partnere fra Europa, Canada, Sør Afrika og India, og blir ledet av det Finske Meteorologiske Institutt (FMI).
Les mer på https://www.crices-h2020.eu/
HAVOC
Ridges – Safe HAVens for ice-associated Flora and Fauna in a Seasonally ice-covered Arctic OCean (HAVOC)
HAVOC skal studere haviskantens rolle i den stadig tynnere isen i Polhavet. Samtidig som isen blir tynnere har de tykkeste delene av isdekket større sjanse til å overleve sommersmeltingen og dermed bidra som siste habitat for is-assosiert flora og fauna. Prosjektet skal delta i den internasjonale MOSAiC? -ekspedisjonen i 2019–2020. Prosjektet er et samarbeid med flere Norske og internasjonale institusjoner.
Seabird tracking
EU HiAOOS
Svalbardprogrammet
Svalbard er det stedet på jorden hvor man i dag har den raskeste temperaturøkningen. De fysiske endringene som følge av dette påvirker økosystem, infrastruktur og menneskelige aktiviteter i denne regionen. Dette igjen endrer risikonivåer for endemisk flora og fauna og deres habitat og naturtyper på land og til havs.
Gjennom kartlegging, overvåking, forskning og internasjonalt samarbeid, produserer Svalbardprogrammet data og kunnskap som grunnlag for råd til forvaltningen om geologien, klimaet, økosystemene og miljøutviklingen på Svalbard. Programmet bidrar også med innspill til større arktiske og globale bevaringsarbeidsprosesser (som Arktisk Råd, OSPAR, IUCN og andre).
Aktiviteter foregår over hele øygruppen, med nøkkellokaliteter rundt Longyearbyen, Ny-Ålesund og forskningslokaliteter på små stasjoner på øyer i nord- og sør-øst.
Isbre med smeltedammer og bresprekker. Foto: Samuel Martínez Llobet / Norsk Polarinstitutt
Overvåkning
Massebalanse isbreer
Kongsfjorden
Massebalanse måles i felt, på enkelte breer, ved å hente data om våren og om høsten. Disse brukes til å beregne vinterbalansen (akkumulasjon) og sommerbalansen (smelting), som legges sammen til å gi nettobalansen, den årlige helsetilstanden for breen mellom to påfølgende høstmålinger. Primært avhenger massebalansen av nedbør om vinteren og temperatur om sommeren, men kalving og marin smelting er også viktig for noen isbreer som ender i havet.
Massebalanse er målt i felt kun på et fåtall breer på Svalbard og disse ligger nesten utelukkende langs vestkysten av Spitsbergen. Polarinstituttet måler for tiden massebalanse på fire breer i Kongsfjord området: Austre Brøggerbreen (siden 1967), Midtre Lovénbreen (siden 1968), Kongsvegen (siden 1987), og Kronebreen/Holtedahlfonna (siden 2003).
Austfonna
Polarinstituttet og Universitet i Oslo samarbeider på massebalansemålinger på Etonbreen, en utløperbre fra Austfonna. Austfonna er den største iskappen på Svalbard og har blitt overvåket med værstasjon og årlige massebalansemålinger siden 2004. Store slake formasjoner og relativt lett tilgang gjør at Austfonna er velegnet for kalibrering og validering av satellittdata og klimamodeller med relevans til de større ismassene på Grønland og i Antarktis. Som en del av CryoVEX-programmet til European Space Agency (ESA) har det blitt gjennomført regelmessige kampanjer med koordinerte fly- og bakkemålinger for sammenligning med satellittdata. Massebalansemålingene fra Etonbreen på Austfonna inngår som en del av klimaovervåkningen i MOSJ med årlige oppdateringer.
Les mer om måling av massebalanse på isbreer på Svalbard (MOSJ)
Atmosfærisk stråling (Troll og Zeppelin)
Atmosfærisk stråling måles kontinuerlig på Zeppelinobservatoriet i Ny-Ålesund og på Troll forskningsstasjon i Dronning Maud Land i Antarktis. Begge steder har instrumenter montert på et plattform som beveger seg med sola slik at vi kan måle lys som kommer direkte fra sola separat fra det som spres av atmosfæren og kommer fra resten av himmelen. Et instrument måler alt innkommende sollys fra alle retninger, mens et annet måler infrarødt lys utstrålt av atmosfæren. Med disse målingene kan vi overvåke en viktig del av klimasystemet – energien som er tilgjengelig for å varme overflaten. I tillegg kan vi bedre forstå viktigheten av prosesser i atmosfæren som påvirker sollys og utstråling av infrarødt lys (f. eks. skyer).
Miljøprøvebanken
Sjøis i kystområder
Pelagisk sesongovervåking i Kongsfjorden
MOSJ
COAT
Climate-Ecological Observatory for Arctic Tundra (COAT)
COAT er et overvåknings/observasjonsprogram laget for å dokumentere effekter av klimaendringer på arktiske tundrasystemer.
COAT Svalbard består av flere moduler som fjellrev, Svalbardrype, Svalbardrein, gjess og mose-tundra vegetasjon. Programmet har som målsetting å påvise kausale forhold mellom deler av næringskjeden og klimaendringer og andre antropogene påvirkninger.
COAT kobler den terrestriske overvåkingen i MOSJ (Miljøovervåking Svalbard og Jan Mayen) sammen med land-modulen i SIOS (Svalbard Integrated Arctic earth Observing System) og Framsenterets terrestriske flaggskipprogrammer.
SEAPOP
SEAPOP (avledet av den engelske termen for sjøfuglbestander – seabird populations) er et overvåkingsprogram for sjøfugl som startet opp i 2005. Programmet kombinerer langtids demografisk overvåking av ulike bestander med diett og sporingsstudier for å bestemme mekanismene som styrer sjøfuglene populasjonsdynamikk og utbredelse.
På Svalbard og Jan Mayen overvåkes 7 arter: lomvi, polarlomvi, krykkje, polarmåke, ismåke, storjo og alkekonge. Det foregår også noe overvåking på havhest, havsuler og lundefugl.
Prosjekter
Kongsvegen geofysiske observatorium
Observasjoner av forskjellige atmosfæriske og glasiologiske aspekter ved likevektslinjen på Kongsvegen vil bidra til massebalanse-modellering og prosessforståelse, samt forbedret overvåking av det store området Spitsbergen som er dekket av isbreer.
TIGRIF
Tidewater glacier retreat impact on fjord circulation and ecosystems
Hovedmålet er å vurdere hva som skjer med fjordsirkulasjon og økosystemer når tidevannsbreer trekker seg til det punktet hvor de ikke lenger slutter i vann, men på tørt land. Dette vil bli gjort ved hjelp av en havsirkulasjonsmodell og scenarier for tilbaketrekning av isbreer. Modellering vil bli utført på Kongsfjordsystemet nordvest på Svalbard. Prosjektet er finansiert av Norges forskningsråd (program HAVKYST).
FACE-IT
FACE-IT aims to enable adaptive co-management of social-ecological fjord systems in the Arctic in the face of rapid cryosphere and biodiversity changes.
Glacier fronts and sea ice systems are hotspots of biodiversity. Their retreat will pose threats to Arctic coastal ecosystem function and eventually local livelihoods. The Arctic is a harbinger of the consequences of multiple global and regional environmental change on ecosystems and livelihoods: The overarching objective of FACE-IT is to enable adaptive co-management of social-ecological fjord systems in the Arctic in the face of rapid cryosphere and biodiversity changes.
Objectives
- Identify and quantify key drivers of biodiversity changes and their past and future trends.
- Identify cascading effects of a changing biodiversity associated with ongoing and projected changes in Arctic coastal food webs.
- Assess the interdependencies between environmental changes and Arctic coastal livelihoods.
- Support adaptive co-management at the local and national levels.
ARK
Arctic marine mammals in a time of climate change: a Kongsfjorden Case Study (ARK)
Minkende sjøis (volum, utbredelse, sesongmessig tilstedeværelse) samt smelting/tilbaketrekning av tidevannsbreer (breer som har front ute i sjøen) er tydelige tegn på endringer i Arktiske områder som følge av global oppvarming. Reduksjonen i begge disse fysiske særtrekkene i Arktiske marine økosystemer skjer raskere i det nordlige Barentshavet enn noen andre steder i det sirkumpolare Arktis og gjør at norske høyarktiske områder er en varslingsklokke for klimaendringer for hele regionen. Reduksjonen i sjøis-habitatet med tilhørende endringer i Arktiske næringsnett vil utvilsomt ha store konsekvenser for Arktiske økosystemene og da med særlig dramatiske effekter for endemiske Arktiske sjøpattedyr. ARK forskningsprogrammet (2021-2026) vil benytte seg av en rekke eksisterende tidsserier samt utvide flere av disse (på utbredelse og antall, atferd, diett, nivåer av ulike forurensningsstoffer, sykdommer/helse, næringsnettrelasjoner) for å kvantitativt kunne teste 4 hypoteser om hvordan marine pattedyr (spesielt de endemiske Arktiske selene, men også andre arter) blir påvirket av global oppvarming: 1) reduksjonene i isforholdene vil føre til reduksjon i antall av is-avhengige arter og føre til re-distribuering av artene og til slutt lokal utryddelse; 2) endemisk Arktiske arter vil få økt konkurranse fra arter fra mer tempererte strøk som utvider sitt utbredelsesområde nordover; 3) Helsen til endemisk Arktiske arter vil bli negativt påvirket på grunn av økt eksponering for ulike sykdommer og økt eksponering for ulike forurensningsstoffer; 4) høyere temperaturer vil føre til endringer i næringsnettet som vil påvirke de endemisk Arktiske artene negativt med risiko for trofiske kaskade-effekter gjennom de Arktiske økosystemene. ARK vil ha en «case-study» tilnærming og bruke Kongsfjorden på Svalbard for å utforske økosystemendringer, bruke «state-of-the-art» næringsnett-modeller og «risk-assessment»- modeller for å fremskaffe nødvendig kunnskap for forvaltning og bevaringsplanlegging.
I løpet av de to første årene av ARK har vi studert potensielle klimaeffekter i Kongsfjorden basert på 1) passiv akustisk overvåkingsdata (PAM) og 2) 15 år med observasjonsdata. PAM-dataene indikerer at Kongsfjorden ikke lenger er et så viktig yngleområde for storkobber som det brukte å være. Sangaktiviteten til de brunstige storkobbehannene har blitt drastisk redusert siden 1990-tallet, og maksimal sangaktivitet foregår nå etter at sjøisen er borte, noe som skaper en mismatch med habitat-tilgjengelighet og dyrenes atferd. Analyser av observasjonsdataene i forhold til utbredelse av ulike hvalarter inne i fjordene og i kystnære områder viser at de sommergjestene hvalartene har ekspandert sitt utbredelsesområde nordover og at de i tillegg nå er mye vanligere å se inne i fjordene på Spitsbergen enn tidligere. Disse endringene reflekterer den nordlige tilbaketrekningen av isen i polhavet og en større innstrømning av Atlanterhavsvann over sokkelen og inn i fjordene som har med seg boreale fiskearter og krill som de sommergjestene hvalartene foretrekker å spise. Spesifikt for Kongsfjorden så er det flere observasjoner av kvitnos, blåhval, knølhval og vågehval og færre av den Arktisk endemiske hvithvalen i de senere år.
Vi har også i 2021 og 2022 undersøkt liggeplasser for steinkobber og funnet at denne arten nå er veletablert inne i Kongsfjorden. I tillegg har vi hatt to felt-sesonger hvor vi har fanget og instrumentert ringsel, steinkobber og storkobber med biologgere for blant annet å studere hvordan disse selartene sameksisterer/konkurrerer med hverandre inne i denne fjorden. I tillegg har vi samlet inn prøver fra de innfangede selene for undersøkelser av deres helse og diett. Innsamlinger av potensielle byttedyr er også foretatt for vinter og sommersesongene slik at ikke-invasive diettstudier nå kan utføres for disse selartene.
CLEAN
Cumulative impact of multiple stressors in High North ecosystems
Hvordan påvirkes nordlige økosystemer (CLEAN)
Prosjektet CLEAN tar for seg den samla effekten og risikoen forbundet med flere stressfaktorer i økosystemene i nordområdene.
Prosjektet undersøker hvordan klimaendringer, kort- og langtransporterte forurensninger, artsinvasjoner og menneskelige aktiviteter, som høsting og akvakultur, i fellesskap påvirker økosystemene, inkludert varer og tjenester i disse. I tillegg evaluerer CLEAN forvaltningsutfordringene og mulighetene for å redusere den samla påvirkningen.