Gå til hovedinnhold

The Bjerknes Centre is a collaboration on climate research, between the University of Bergen, Uni Research, the Institute of Marine Research, Nansen Environmental and Remote Sensing Centre.

Ingen alarm fra Fimbulisen

16. Desember:
Akkurat nå sitter verdens politikere og diskuterer klimapolitikk i København. Deres utgangspunkt er, og bør være, kunnskap om klima. Denne kunnskapen er møysommelig stablet på beina av en rekke med prosjekter og ekspedisjoner.

Av: Forsker Lars Henrik Smedsrud (Uni Bjerknessenteret)
 

Vårt lille prosjekt "Fimbulisen - Topp til tå" er en av mange sånne prosjekt. Politikerne diskuterer hvilke grenser det bør være for forbrenning av fossilt brennstoff, og hvilke konsekvenser det får om denne forbrenningen fortsetter som idag. Det er nødvendig. Jeg syns det er lurt å spare. På det ene - og det andre.

En av de mest alvorlige konsekvensene av et varmere klima er kanskje at havnivået stiger globalt. Denne stigningen er i en ny rapport fra ICE senteret ved Norsk Polarinstitutt oppsummert til å bli omtrent 0.5 meter i 2050. Det er en fin rapport. Mange gode bilder. Og en helt grei sammenstilling av mye jeg har fått med meg fra konferanser og artikler de siste par tre årene. Framtidig havstigningen vil i stor grad skyldes at innlandsisen i Antarktis vil smelte. Media rapporterer om alarmerende smelting av is på jordens to poler. Scenen er en ønskedrøm for ferske resultater fra vår lille ekspedisjon.

Vi er de første forskere som måler i dypet under Fimbulisen. Vi skal finne ut av om det varme vannet utenfor trenger inn under isen og smelter den effektivt, eller ikke. Vi har akkurat kjørt igjennom prosesseringen av temperatur og salt målingene. De er klare nå. Vi skal skrive artikler om dette. Men artiklene kommer ikke ut før om et år. Jeg veit allerede hva som kommer til å stå der. Det kommer ingen alarm fra Fimbulisen. Ikke nå. Ikke neste år.
 

 CTD-logging
Målingene av temperatur og saltinnhold er igang under Fimbulisen. Tore Hattermann passer vinsjen på bakvogna av beltebilen Jack. Ole Anders Nøst passer på at instrumentet senkes ned i riktig tempo og er ikke alarmert over resultatene han heller.
(foto: Lars H. Smedsrud)


De isbremmene forskere har målt "alarmerende" stor smelting på befinner seg på den andre siden av Antarktis. Vest for den Antarktiske halvøy, i Stillehavsektoren. Her kommer varmt vann fra den Antarktiske sirkumpolare strømmen i direkte kontakt med isen. Det er et åpent spørsmål hva som driver denne endringen. Det er ikke kommet lignende rapporter fra den Atlantiske sektoren hvor Fimbulisen er. Kan det hende at noe liknende allikevel er i ferd med å skje på denne siden? På Fimbulisen? Muligheten var tilstede.

Mange modeller indikerer at Fimbulisen smelter ganske mye, fordi den er så nær det varme havet nord for oss her. Jeg har kjørt en modell som tilsier omtrent 2 m smelting per år. Dersom Fimbulisen er i balanse, altså at den smelter like mye som det kommer til fra snø og is strømmene, bør den smelte ca 1 m per år. Vi har bare et hull til nå. Men dette hullet var ikke valgt tilfeldig. Vi boret med vilje akkurat der vi tror det varme vannet lettest kan komme inn. Det kunne muligens snike seg inn langs bunnen på 1ºW, over en liten terskel. Det var ikke der. Vi fikk målinger hele veien ned til bunnen på 653 m. Den varmeste temperaturmålingen ble tatt på 525 m dyp. Den var på -1.83ºC.  Det er nøyaktig 0.5ºC varmere enn fryspunktet for det dypet og saltinnholdet. Fimbulisen smelter. Men det er ingenting som tyder på at den plutselig har begynt å smelte mer enn før.  

Hva var det som var feil i modellen? Hvorfor slapp den inn relativt varmt vann på 0.5ºC? Dette er avhengig av vindfeltet i havet nord for Fimbulisen. Sterke vinder gjør at det kalde og ferske vannet i havets øverste lag blir dyttet inn under Fimbulisen. Svake vinder dytter mindre, og da kan det (noe) varmere vann slippe inn. Styrken på vindene er igjen ganske ukjent i Weddellhavet nord for oss, fordi det ikke finnes noen meteorologiske stasjoner. Så sannsynligvis var vindene for svake i mine modell kjøringer. Eller ruheten på sjøisen, som overfører kreftene fra vinden til havet, var for liten.

Uten at det er dokumentert gjetter jeg på at det er vindene som gjør at det kommer mer varmt vann inn på den andre siden av Antarktis også. Det er ikke lov å gjette i artikler, men det er lov å gjette i blogger. Det er ganske logisk å tenke seg at sterkere vinder får en konsekvens i et område, en annen konsekvens i et annet. Verden er, som vi vet, ikke svart og hvit. Verden er full av farger. Noen isbremmer smelter mye, andre isbremmer smelter mindre.

Tilbake til Kjøbenhavn. Hva blir konsekvensene om dagens politikere ikke blir enige? Jeg er forsker i polar oseanografi, men folk flest bor ikke i Antarktis, og de spiser ikke pingviner til middag. Det er ikke så mange som lever på sjøisen i Arktis heller, og selv Julenissen har flyttet til den Finske tundraen. De fleste bor i ganske varme områder, drikker vann og spiser planter. Det er dit en skal se etter alvorlige konsekvenser. For noen få mennesker i polare områder vil en varmere tilværelse være velkommen. Tørke og flom er derimot ganske ille om det rammer hjemmet til jordens etter hvert litt for mange millioner mennesker nærmere ekvator.    

Jeg håper politikerne kommer fram til en avtale. Alarmerende målinger fra Antarktis bør være helt unødvendig.
 

 

Stillheten som forsvant

Torsdag 10.desember:
I natt sov jeg inne i en foss. Det var et evigvarende intenst brus av snøkrystaller som traff teltduken. Blafringen var merkelig nok borte, kanskje fordi teltet befinner seg såpass langt nede i det Antarktiske snølaget, vekselvis drevet ned av solsmelting og snøføyke. Og nå rister vogna vi sitter i kraftig av den lille stormen der ute. Så har vi underholdning etter to intense dager som vel må kunne si å ende i velfortjent suksess? QM1, den første av våre tre rigger, henger nå nedsenket i havet under oss. Men stillheten lar vente på seg.

 Bilde 1: Strømmåleren fra Aanderaa er klargjort og venter på sin skjebne; mange år i iskaldt vann på 535 m dyp under Fimbulisen. I bakgrunnen sees vogna og teltene. (foto: Lars H. Smedsrud)



Det var absolutt ingen lett oppgave. Jeg sov 1,5 timer fra vi startet lørdag morgen kl 04:00 til riggen ble senket ned 15:30 søndag ettermiddag. Men det gikk bra. Alt var klart. Vi var forberedt. Det skulle på en måte bare mangle. Jeg har vært hjemmefra en måned idag. Og dette var hovedmålet med hele turen. Men oppskriften på smelteboring gjennom 220 m med is er ganske omfattende. Og vi har ikke laget den sjøl. Vi har arvet den, og det meste av utstyret, fra gode kolleger ved British Antarctic Survey. La meg prøve å gi en kort oppsumering:

1. Smelt 3000 liter med vann ved å sirkulere varmt vann mens du spar på snø.
2. Pump dette vannet opp til 50 bar trykk med to pumper.
3. Varm vannet til ca 85 ºC i 6 parafin brennere.
4. Led det varme vannet inn i en trommel med 300 m slange.
5. Heng slangen over et lite boretårn med hydraulisk drevet hjul.
6. Senk et smeltebor i enden av slangen ned med 0.6 m pr minutt til du er igjennom.

Det er ett par tre ting jeg har hoppet over. Men dette er hovedtrekket. Det trengs faktisk to hull, med forbindelse, så vannet kan sirkuleres tilbake til overflaten. Dermed slipper vi å smelte mer enn de 3000 literne. Og hullet må utvides med et bredere bor, for å være helt sikre på at det er stort nok til at strømmålerne ikke henger seg fast på vei ned. Og farten nedover er avhengig av dypet og temperaturen i isen. For den som er interessert i detaljene finnes en 16 siders manual her: http://fimbul.npolar.no/opencms/export/sites/fimbul/no/Documents/HWD_manual_22-06-09.pdf

Vi hadde noen små problemer. En generator stoppet. Innsugsfilterene for pumpene måtte gjøres reine. En vannkoker ga seg underveis. To instrumenter viste feil verdier, så vi var ikke helt sikre på hvor fort vi burde borre, og når vi var igjennom. Alt dette må ordnes før neste hull. Litt stress for en som liker at alt er i orden. Men det mest slitsomme var faktisk støy. To pumper og en generator som går ustanselig i 36 timer gjør det vanskelig å snakke sammen. Og en gleder seg til å bli ferdig. Skru dem av. Sette seg ned å se på sola. Nyte stillheten. Tenke at nå er jobben gjort. 

 
 Bilde 2: Smelting av snø er første stadiet i smelteboring gjennom is. Her tar Ole Anders og Per Gunnar en pause i snøspaingen, mens Tore spruter varmt vann i smeltekaret. Etterhvert fylles bassenget som rommer 3000 l vann. (foto: Lars H. Smedsrud)


Den gode følelsen er ikke kommet. Tross våre anstrengelser, og gode resultat. Kanskje er det vissheten om at det kommer til å ta to dager å grave fram alt utstyret igjen. Kanskje er det bare den vanlige rastløsheten. Kanskje er det at skiene er brukt bare en halv time etter at vi forlot Troll. Men jeg tror mest det er støyen.

Nå skal jeg snart gå og legge meg i snøfossen igjen. Det slår meg at det er noen gode grunner til at det ikke bor folk på dette kontinentet. Jeg har alltid likt snø. Det var vinteren som brakte glede på 80-tallet. Om det bare blir stille igjen tror jeg den følelsen kommer til Fimbulisen også.

 

 

Føyke

Torsdag 03. desember:
Vi kom til QM1 for to dager siden. Vi er i rett posisjon til vår første boring. Her er Fimbulisen 250 tjukk, og under dette er det 400 m med hav. QM1 er vår forkortelse for "Queen Maud Land - Mooring 1". Den første av våre, forhåpentligvis 3, rigger med målere.

Vi brukte ei hel uke på å komme ned hit, selv om vi bare har kjørt ca 500 km fra Troll. Et gir måtte byttes på beltevogna, et belte løsnet, sikten ble dårlig, og vi måtte kjøre sakte for å finne trygg vei gjennom områder med store sprekker. Men nå er vi i gang, eller rettere, i går var vi igang. Nå er det såvidt vi skimter utstyret vårt 50 m borte på isen.

Det endrer seg fort. Første kvelden her var det knall blå himmel og midnattsol når jeg gikk å la meg i teltet mitt kl ett på natta. Nå ser vi ikke sola i det hele tatt. Men vi har fått gjort ganske mye. De store tunge delene av utstyret er heist ned fra sledene og satt på paller; 2 pumper, 1 generator, 8 vann kokere, 1 hydraulikk aggregat, en trommel med 330 m slange, et boretårn, og et stort basseng på 3000 l vi skal fylle med vann.

Telt i føyke
 Min gode kollega Kristen Fossan - instrument ingeniør fra Norsk Polarinstitutt er i ferd med å spa teltet sitt fritt for snø. (foto: Lars H. Smedsrud)


Denne føyka er meldt av meteorologen på Neumayer, den tyske stasjonen vest for oss. Det er bare kuling - muligens stiv kuling, vi har ikke tatt med noen vind målere. Men den er sterk nok til å begrave verktøy kassene under et godt lag med snø, og legge en stor haug med snø over alle slangene på isen. Det er ikke noe annet å gjøre enn å vente. Så nå sitter 10 stykker rundt bordet inne i "campingvogna" (den er også rød, hvit og blå) der vi lager mat, tørker klær, lader Pc'er og instrumenter.

 Zarges bokser
 Vår samling med verktøy, ekstra slanger, koblinger, ledninger, og diverse duppeditter befinner seg nå i ganske begravede Zarges kasser.


Teltene er også føyket ned. Idag måtte jeg spa meg ut av teltet. Tre ganger har vi vært ute for å spa de fri for det verste i løpet av dagen også. Det blir alltid en fonn bak en hindring når det føyker, og siden Fimbulisen er så flat blir det mye som samler seg bak de få hindringene som finnes. Det er oss, og utstyret vårt.

Første morgen våknet jeg i teltet klokka sju av at det var altfor varmt. Vi har selvfølgelig med gode soveposer, akkurat passe i -15 ºC. Men når sola kommer opp på himmelen en klar dag, varmer den direkte alt som ikke er hvitt - alt annet enn snø og is. Så selv om det er kaldt i skyggen er det ofte helt fint i sola. Men inne i teltet blir det omtrent som i et drivhus. Ingenting av varmen fra strålingen blir borte. Og det eneste å gjøre er å krype ut av posen, og ønske morgensola velkommen. Da er det ihvertfall sjanse for at vi får gjort jobben vår. 
 

 

Iskoller?

Tirsdag 1.desember
Vi har kjørt tre dager på Fimbulisen nå. Denne isbremmen er stor. I alle retninger finnes en helt flat horisont. Overflaten er dekket av vindformet snø, over dette en gradvis blåere himmel.

 Bilde 1: En kolonne på 5 beltevogner kjører et spor vestover på Fimbulisen (foto Lars H. Smedsrud)


Vi kjører et ganske rett spor vestover i denne vidstrakte blå hvithet. Vi kjører i et tog av 5 beltevogner, med 2-3 sleder bak hver, ca 12 timer om dagen. Fordi lasset er såpass tungt holder vi ikke mer enn 12 km/t, det blir ikke mer enn 100 km om dagen med stopp for lunsj, noen radar målinger, og fylling av drivstoff fra sledene.

 Bilde 2: To vogner har stoppet for å fylle drivstoff (foto Lars H. Smedsrud)

 
Det eneste som bryter horisonten her er noen få slake avrundede koller. De hever seg 20-50 meter over resten av den store flaten. Her har Fimbulisen gått på grunn. Eller den har møtt på en stor stein, og strømmer rundt. Vi er ikke helt sikre. Vi er ikke helt sikre på at kulen kalles en "iskolle" heller. På engelsk kalles dette en "ice rise". Det veit vi.

Denne iskollen stikker altså opp av den flytende isbremmen. Her vi kjører nå er Fimbulisen 300 m  tjukk. Hvis isbremmen ikke hadde vært her hadde iskollene vært havgrunner på etpar hundre meters dyp. Men når de først har oppstått, blir de der.

 
 Bilde 3: Iskolle (ice rice) som stikker opp av den ellers helt flate Fimbulisen (foto Per Gunnar Gabrielsen) 


Det snør på toppen, og som på en vanlig bre begynner isen kollen å skli nedover langs skråningen. Til slutt møter isen på iskollen Fimbulisen, som flyter sakte nordover mot havet på alle kanter. Fimbulisen flyter bare med en kilometer i året, eller deromkring.

Allikevel  tror vi det er endel sprekker der de og Fimbulisen møtes. Det blir litt kaos i isstrømmen, som rundt en stein i en elv. Vi holder god avstand.


 

Hvor mye smelter Finbulisen?

 

Torsdag 19. nov:
En fullpakket ekspedisjon har akkurat forlatt Troll, den norske forskningstasjonen i Antarktis. Ekspedisjonen skal studere massebalansen til Fimbulisen. Hvor mye smelter det under, hvor mye snø legger seg på toppen, og hvor mye is kommer sigende inn fra sydpolplatået?

 

 

Deltagere på ekspedisjon til Fimbulisen
 Deltagere på årets ekspedisjon til Fimbulisen foran en av beltebilene som skal bringe dem fra Troll til Fimbulisen. Øverst fra venstre: Kristen Fossan, Lars Henrik Smedsrud, Ole Anders Nøst, Jan Erik Tollånes, Tore Hattermann, Kirsty Langley. Nederst fra venstre: Per Gunnar Gabrielsen, Elisabeth Isaksson, Helgard Anschütz, Harvey Goodwin, Anna Sinisalo.

 

 

Ekspedisjonen skal gjøre mange observasjoner, fra snøen som faller på overflaten, til havet som sirkulerer under Fimbulisen. Målingene skal føre fram til en bedre forståelse av de prosessene som virker i isbremmen. Smeltingen skal måles direkte med radar fra snøen over isen, og beregnes fra målere i havet under, derav prosjektnavnet ”Fimbulisen - fra topp til tå”. Arbeidet på Fimbulisen er en del av årets Norwegian Antarctic Research Expedition (NARE). Ekspedisjonen drives av Norsk Polarinstitutt, og er en del av det nye ICE senteret (Ice, Climate & Ecosystems)

Fimbulisen er en flytende del av innlandsisen i Dronning Maud Land i Antarktis, der den norske stasjonen Troll også ligger. Dette kalles en isbrem - og i Antarktis er hele 10 prosent av landområdene isbremmer. Målet med prosjektet er å forstå vekselvirkningen mellom den Antarktiske innlandsisen, atmosfæren og havet. Prosjektet er et unikt samarbeid mellom oseanografer og glasiologer som i de neste to Antarktiske sommer sesongene skal observere Fimbulisen fra topp til tå.

Fimbulisen
Fimbulisen er like stor som Nordland fylke, og ligger i det norske krav området i Antarktis. Troll er den norske forskningsstasjonen som ligger på fast fjell 1200 m.o.h. i Fimbulheimen. (Kart: Norsk Polarinstitutt).


Ekspedisjonen til Fimbulisen har brukt 3 måneder, fordelt over et og et halvt år, på å pakke alt utstyret de skal ha med seg til de 8 ukene de skal jobbe ute på isen. Tre beltevogner drar tilsammen 7 sleder med alt fra potetmos til avanserte strømmålere som skal settes ut under isen, og radarer som skal hente data fra isens indre. Det tyngste utstyret er likevel slanger, pumper, hydraulikk motorer og vannkokere for smelte boringen. Ingen har tidligere lyktes med tilsvarende undersøkelser her, og uten utstyr og veiledning fra gode kolleger i England hadde dette vært umulig. Tilsvarende hull er boret i de største isbremmene i Antarktis, men disse befinner seg lang fra kontinentalskråningen. Fimbulisen henger faktisk utover kontinentalskråningen, og isoleres fra det varmere vannet utenfor av en kald og ganske fersk kyststrøm. Dette er dagens forståelse av sirkulasjonen mellom havet under Fimbulisen, og havet utenfor. Men - dette bildet kan endres mye dersom forskerne får nye målinger av havstrømmene under isen.

Hva som skjer med innlandsisen i Antarktis i framtida er helt avgjørende for utviklingen av havnivået globalt. Dagens klima modeller representerer ikke isbremmer på en realistisk måte, men arbeidet med å inkludere dem er i full gang. Isbremmene er viktige fordi de styrer hvor raskt innlandsisen beveger seg mot havet, men fordi de flyter bidrar ikke smelting av isbremmene direkte til endringer i havnivået. Målingene fra Fimbulisen er viktige fordi omtrent 10 % av smeltingen i Antarktis skjer her, og fordi isbremmen befinner seg så nær det varme havet utenfor.

Flere breer i Antarktis har akselerert de siste årene. Det vil si at isen flytter seg raskere fra innlandet til havet, hvor omtrent halvparten knekker av som isfjell, og resten smelter under isbremmene. Noen isbremmer har også gått totalt i oppløsning, det gjelder dem som er lengst nord på den Antarktiske halvøy. Fimbulisen er etter alt vi kan bedømme omtrent som den har vært før. Våre egne beregninger er ganske usikre idag, fordi det finnes så få direkte målinger. Det er vi nå i gang med å rette opp.

 

 

Forskningsprosjektet "Fimbulisen - fra topp til tå" har egne nettsider her.

Alle 8. klasser i hele Norge er invitert til å gjøre oppgaver som en del av undervisningen relatert til forskningsprosjektet om Fimbulisen. Det kan du lese mer om her.

Ekspedisjonen skriver også egen dagbok fram til 15. Januar. 

Lars Henrik Smedsrud har også egen blogg på forskning.no.