Troll observasjonsnettverk (TONe) er et multidisiplinært distribuert observasjonsnettverk som etableres på og rundt den norske forskningsstasjonen Troll i Dronning Maud Land. Infrastrukturen styrker Norges posisjon innenfor Antarktisforskning og -overvåkning, og gir norske og internasjonale forskere tilgang til observasjonsdata som grunnlag for ny samfunnsnyttig kunnskap.

Antarktis og Sørishavet er sentrale drivere for jordens hav- og luftsystemer. Jorda er koblet sammen med og påvirket av prosesser som har sitt utspring sør på kloden. For å kunne forstå hele jordsystemet er vi avhengig av kunnskap om de fysiske, biologiske, kjemiske og geologiske prosessene som finner sted i Antarktis og Sørishavet, og for å få denne kunnskapen trenger vi å samle inn gode og nøyaktige observasjonsdata.

TONe legger til rette for bedre og mer omfattende observasjoner innenfor alle delene av jordsystemet fra området rundt Troll forskningsstasjon, som er et av de mest datafattige områdene i Antarktis.

Video om TONe

Partnere i TONe

Prosjektet er ledet av Norsk Polarinstitutt, i samarbeid med fem norske og fire utenlandske partnere.

Kontakt


Følg TONe

TONe-ICO (blog)

Dokumenter

Årsrapporter

TONe består av åtte observatorier, en dronetjeneste og et dataforvaltningssystem

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
IOICOACOIASASMOFIOMOMORPASData

Ionosfæreobservatorium (IO)

TONe Ionosphere Observatory (IO)

Ionosfæren er den ionoserte delen av jordas øvre atmosfære (ca 60–1000 km over bakken) som er koblet til verdensrommet utover og de lavere delene av atmosfæren nedover. Ionosfæren er viktig av flere ulike grunner. Vi trenger å forstå de komplekse koblingene og energioverføringene mellom sola og jorda, dette bidrar også med kunnskap om sørlys og turbulens i ionosfæren. Satelitter går i bane i ionosfæren, og turbulens her påvirker både satelittkommunikasjon og GPS-signaler.

IO utvider eksisterende målekapasit av ionosfæren med et digisondesystem som måler elektrontettheten i ionosfæren. Digsonde-systemet består av en sender antenna koblet på en 18m høy mast og fire mottaker antenner.

IO blir med dette et sentralt observatorium for ionosfæreovervåkning.

 

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. Strålingseffekten av skyer og aerosoler er to av de største usikkerhetene i globale klimamodeller.ICO bidrar med data for å forstå disse prosessene bedre.

ICO 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.

Den unike beliggenheten til Troll forskningsstasjon mellom det høye innlandsisplatået og kysten, rett på grensen mellom kalde og kjølige somre vil gjøre disse målingene ekstra verdifulle.

Skyobservatorium (ACO)

TONe Atmosperic Composition Observatory (ACO)

Atmosfæren over hele jordkloden er kobla, og forurensing på lavere breddegrader fraktes til polområdene med vær og vindsystemene. Polene er de mest sårbare områdene på kloden, og globale endringer sees først her. Derfor er det viktig å gjøre målinger av atmosfæren både langt mot nord og langt i sør. Ved å sammenlikne disse måleresultater får vi ny viten om transport og effekter relatert til forurensning på global skala. NILU etablerte allerede i 2007 et observatorium for overvåking av luftforurensing på Troll.

Dagens instrumentering: karakterisere sammensetningen av atmosfæren, og måle sesong- og årsvariasjoner og transport av luftforurensninger til området (aerosoler, miljøgifter, kvikksølv, karbondioksid).

ACO overvåker atmosfærisk kjemisk sammensetning og egenskaper. ACO utvider NILUs nåværende atmosfæriske observatorium på Trollhaugen, 1 km fra Troll forskningsstasjon, som allerede har noen av Antarktis lengste helårs, høykvalitets atmosfæriske serier av målinger av forurensninger, aerosoler, sporgasser og UV/ozon.

ACO består av tre nye instrumenter; ett for aerosoler og størrelsesfordeling (som er viktig f.eks. for transport av partikler fra skogsbranner på sørlige halvkule), ett for måling av ozonhull relaterte gasser (der problemet med ozonhullet på langt nær er over) – og ett for høyoppløselige drivhusgassmålinger.

 

  • Instrumenter for aerosoler og størrelsesfordeling, ozonhull, og høyoppløselige drivhusgassmålinger.

  • Del av eksisterende luftmåleobservatorium på Trollhaugen.

Infralyd array (IA)

TONe Infralys Array (IA)

Måling av lydbølger i de øvre lagene i atmosfæren gir informasjon om atmosfærens dynamikk og vertikal kobling mellom disse delene av atmosfæren. Disse målingene vil sammen men de andre atmosfæreobservatoriene bidra til å øke vår forståelse av prosesser i atmosfæren.

IA måler lavfrekvente trykk (lyd) bølger generert av atmosfæriske hendelser, som meteorer, vulkaner, eksplosjoner og havbølger, samt brå isbevegelser.

Disse bølgene kan brukes til å analysere atmosfærisk dynamikk og vertikal kobling mellom ulike deler av atmosfæren. Utbredelsen av infralydbølger i atmosfæren påvirkes av værforhold som vind og temperatur. Dette gjør at infralydbølger fra kjente kilder (som stormsystemer, vulkaner og havbølger) kan brukes til å analysere tilstanden til atmosfære.

 

  • Ni sensorer installert i en array-konfigurasjon. Måler lavfrekvente lydbølger i atmosfæren.

  • Armlenet, 12 km øst for Troll forskningsstasjon. Samlokalisert med SA.

  • NORSAR

Seismisk array (SA)

TONe Seismic Array (SA)

Seismiske observasjoner sier noe om bevegelser i jordskorpa. Jordskjelv og andre kilder generer ulike typer seismiske bølger som forplanter seg gjennom grunnfjellet. Disse bølgene kan måles og benyttes til å si noe om både kilden og strukturen i grunnen. I Antarktis genererer isfjell som kolliderer med kontinentet også seismisk signal. Troll er et av de mest sensitive områdene for å måle seismisk aktivitet i Antarktis – grunnet lokalisering langt fra kysten og på fast grunn.

SA består av et seismisk array av 9 sensorlokaliteter som gir utvidet tredimensjonal informasjon om seismisk aktivitet i området, og estimat av amplitude, frekvens, hastighet og retning av det registrerte seismiske signalet.

 

  • Array av 9 seismiske sensorer.

  • Armlenet, 12 km øst for Troll forskningsstasjon. Samlokalisert med IA.

Sjøfuglobservatorium (SMO)

TONe 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.

SMO samler inn data om biologien til sjøfuglbestander. SMO er basert på automatisk overvåking i Svarthamaren og Jutulsessen, to av de største sjøfuglkoloniene i Antarktis. Instrumenteringen består av automatiske time-lapse-kameraer, som kombinert med maskinlæringsalgoritmer gir estimat av populasjonsstørrelse, avlsuksess og tidspunkt for avl. I tillegg er det satt opp automatiske værstasjoner.

 

  • Time-lapse-kamera og automatiske værstasjoner.

  • Jutulsessen og Svarthamaren.

Fimbul isbremobservatorium (FIO)

TONe 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, og det ble i 2009 etablert system for langtidsovervåkning der. Instrumenteringen er utdatert og må estattes.

Gjennom TONe-FIO er det nå drillet gjennom isen pånytt og ny instrumentering er satt ut for å videreføre de lange tidsseriene av isbrem massebalanse, innstrøming av varmtvann, turbulensmålinger i grenselag isbrem–hav. I tillegg ble det montert instrumenter for framtidig gliderkampanje under isen.

 

Multidisiplinært havriggobservatorium (MOMO)

TONe Multidisciplinary Ocean Moored Observatory (MOMO)

Det fysiske havsystemet er tett koblet til karbonsyklusen og det marine økosystemet. MOMO bidra til å bedre forståelsen av prosesser og systemer for å forsøke å forstå 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. Riggene vedlikeholdes fra det etablerte Troll Transekt tokt, som benytte seg av det årlige forsyningsskipet til Troll som plattform for regulære marine observasjoner.

MOMO samler inn fysiske, biogeokjemiske og biologiske data fra Weddell Gyre-tilløpet/Antarctic Slope Front, utenfor DML-kysten i havområdet Kong Haakon VII Hav. Det er svært få andre observasjoner som måler året rundt i området. MOMO hjelper oss å forstå av endringer i klimadynamikk og karbonkretsløpet i området. Kombinasjonen av langtidsmålinger på sokkelen (MOMO) og målinger under isbremmen (FIO) er unik og gjør oss i stand til å se sammenhenger mellom variasjon og strømmer i havet og under isbremmen.

 

  • Multidisiplinære havrigger på tre lokasjoner. Måling av temperatur, saltholdighet, strømmer, istykkelse, oksygen, karbondioksid, klorofyll-a, ekkolodd og passiv akustikk.

  • Over kontinentalsokkelen ved 6°E i Kong Haakon VII Hav.

Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS)

Observatoriene samler inn data fra faste posisjoner, men sier ikke noe om romlig variabilitet. RPAS-tjenesten (droner) utfyller observasjonene fra observatoriene ved å samle inn data horisontalt og vertikalt fra et større område av Dronning Maud Land. Dronene har ulike typer sensorsystemer montert om bord for innsamling av data fra atmosfæren, kryosfæren og marine og terrestriske økosystemer.  RPAS-infrastrukturen består av to Windracer fastvingede fly. Flyet har et vingespenn på nesten 10 m og kan veie opptil 350 kg. Flyene har en rekkevidde på 600–800 km (ca. 6 timer) og kan dermed rekke ut til kysten av Dronning Maud Land ved startpunkt Troll. Dronens instrumentpakker:

  • Den optiske pakken inneholder et hyperspektralt kamera for synlige og nær-infrarøde frekvenser. Bruk er f.eks vegetasjonskartlegging, spektral albedo og havfarge.
  • Radarpakken kombinerer UHF/VHF-radar og en 2–8 GHz ultrabredbåndsradar. Applikasjoner er f. eks. is- og isbretykkelse og overflatens lagdeling, som indikerer snøakkumulering.
  • Atmosfærepakken består av bredbånds lang- og kortbølgeradiometre som ser både oppover og nedover for å måle f. eks. overflatealbedo og netto strålingsflukser.

Kamera og meteorologiske sensorer vil være felles for alle tre pakkene.

RPAS-tjenesten utvikles, etableres og testes under TONe, og en pilotkampanje vil bli gjennomført sommersesongen 2026/27 fra Troll. Under pilot-sesongen vil dronene fly og samle inn alle typer data til interesserte forskergrupper. RPAS-tjenestene vil være tilgjengelig for bruk for forskerprosjekter fra sesongen 2027/28.  

  • To store fastvingede droner fra Windracer med ulike sensorpakker optisk, radar og atmosfære.

  • Opereres fra Troll forskningsstasjon.

Tilgang til innsamlet data

Data vil samles inn etter FAIR prinsippene og være søkbar og tilgjengelig for alle. Datasystemet sikrer og fremmer åpen og ubegrenset tilgang til dataene som samles inn fra observatoriene og RPAS-tjenesten.

Datasystemet består av en datainfrastruktur på Troll som sikrer sikker og strukturert forvaltning av TONe-data i Antarktis, samt permanent datalagring ved datasentrene. Det skal etableres en dedikert TONe webportal som vil være en felles inngangsport for informasjon om TONe data. Det etableres et eget brukergrenesesnitt med gode søkefunksjoner hvor man søke etter metadata.

Nyheter om TONe

Fimbulisen i Antarktis smelter fra undersida

Stormfullt fugleliv

Grønt lys til ny forskningsinfrastruktur i Antarktis 

Kontakt

Generelle henvendelser

post@npolar.no

Feil på eller innspill til nettsiden?

web@npolar.no

Infrastruktur

Nyttig

Aktivitet i Antarktis?

Meld inn