Dypdykk i ismekanikk på Svalbard

En forskergruppe ved Matematisk institutt drar til Svalbard for å undersøke interaksjonene mellom bølger og havis. For første gang siden de startet med årlige ekspedisjoner i 2015 vil de nå ha mulighet til å “se” mekanismene som utspiller under havisen. I bagasjen har de nemlig med seg en miniubåt utstyrt med kamera, som kan bli et av deres viktigste måleinstrumenter.

tre personer sitter rundt en mini-undervannsbåt

Ph.d.-kandidat Yiyi Whitchelo (t.v.), masterstudent Thea Josefine Ellevold (bak) og ph.d.-kandidat Trygve Kvåle Løken (t.h) er spente før Svalbard-ekspedisjonen i mars. Foran ligger mini-ubåten som skal ta bilder av partikler i Tempelfjorden.

Professor Atle Jensen fra seksjonen for mekanikk står i spissen for prosjektet “Dynamics Of Floating Ice” (DOFI). Sammen med en gruppe på rundt ti personer bestående av forskere, master- og ph.d.-studenter fra samme seksjon, samt forskere fra samarbeidsinstitusjoner, drar han på en ukelang ekspedisjon til Svalbard i slutten av mars. Målet er Tempelfjorden som ligger halvannen times snøskutertur unna Longyearbyen. Fjorden er spesielt egnet til forskningen fordi den vanligvis er islagt på denne årstiden og samtidig eksponert for bølger. 

Undervannsbåten

Forskerne tror at nøkkelen til å forstå energioverføringen fra bølger til is ligger i grensesjiktet mellom de to mediene. Det er her ROV’en (Remotely Operated Vehicle) skal utspille sin rolle. Den skal etter planen senkes under isen og ta bilder av partikler som beveger seg i grensesjiktet. Ved hjelp av billedbehandlingsteknologi kan man finne hastighetsfeltet i vannet. Målemetoden, som kalles Particle Image velocimetry (PIV), er velutprøvd under kontrollerte forhold i laboratoriet, men det er helt nytt å skulle gjennomføre den i felten under is med en ROV. 

Teamet skal benytte seg av en rekke måleinstrumenter i tillegg til den fjernstyrte undervannsfarkosten. En Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) skal måle strømningsprofilen indusert av bølger og havstrøm under havisen. Postdoktor Jean Rabault ved instituttet har designet og produsert flere Inertial Motion Units (IMU) som skal plasseres på rekke i fjordens lengderetning for å måle hvordan bølgene dempes ettersom de beveger seg lenger inn i isen. En portabel værstasjon sørger for å hente inn meteorologisk informasjon. Den samlede datamengden vil forhåpentligvis bidra til å øke forståelsen rundt hvordan bølgeenergi absorberes i havis. 

Arktisk ekspedisjon

vinterlandskap på Svalbard
Tempelfjorden på Svalbard.

Det krever mye forberedelse å skulle gjøre feltarbeid på Svalbard med tanke på sikkerhet, utstyr og logistikk.

- Man kan planlegge og tenke over alle detaljer så mye man orker på forhånd, men det dukker alltid opp utfordringer som man ikke kan ta høyde for i et så kaldt og avsidesliggende miljø, sier professor Jensen som har ledet flere tidligere forskningstokter.

Når det gjelder gruppas sikkerhet må man ikke bare forsikre seg om at istykkelsen holder mannskapets vekt under raskt endrede værforhold, man må også bevæpne seg og holde utkikk etter isbjørn. 

Masterstudent Thea Josefine Ellevold har tidligere vært på utveksling ved Universitetssenteret på Svalbard (UNIS, som er en av samarbeidspartnerne i prosjektet) og ser frem til å reise tilbake til øya.

- Det å kunne gjøre forskningsarbeid i så unike omgivelser er ganske spesielt, sier hun.

Ph.d.-kandidatene Yiyi Whitchelo og Trygve Kvåle Løken som besøker Svalbard for første gang er også spente på den kommende ekspedisjonen. De to er ansatt i prosjektet vil ha ansvar for de fleste måleinstrumentene og også analyse av data i etterkant.

Klimaforskning

Aktivitetene som skal finne sted på Tempelfjorden må kunne betegnes som grunnforskning, ettersom teamet skal undersøke detaljene bak fysiske mekanismer. Svarene som prosjektgruppen søker kan derimot belyse praktiske problemer og benyttes i en rekke applikasjoner. Energioverføring mellom atmosfære og hav er en viktig komponent i klima- og værvarslingsmodeller, og er av særlig interesse for Meteorologisk institutt, som også er en av DOFIs prosjektaktører. Dette igjen kan få betydning for global skipsfart og trygging av menneskelige aktiviteter i Arktis. 

Kontaktinformasjon

For spørsmål knyttet til prosjektet kan en av følgende prosjektdeltakere kontaktes for korrespondanse: 

Av Trygve Kvåle Løken
Publisert 14. mars 2019 13:06 - Sist endret 28. mars 2019 16:18