Avslører mysterier i polarnatta

Ekstreme operative utfordringer forener biologer og teknologer når mysterier i havet i polarnatta skal avsløres.

Hva skjuler seg av marint liv under havoverflaten i den polare natten som starter i november og varer helt til mars måned? Har marine arter ekstreme optiske egenskaper i form av syn og evne til å se i mørket? Spiller morild en rolle i det evige spillet mellom de som leter etter mat og de som prøver å unngå å bli nettopp det?

I polarnattens mulm og mørke har et trehodet troll beveget seg opp til Ny-Ålesund på Svalbard for å prøve å finne svaret på noen av disse spørsmålene. De tre hodene på trollet er Professorene Jørgen Berge (UiT Norges Arktiske Universitet og Universitetssenteret på Svalbard), Geir Johnsen (NTNU og UNIS) og Asgeir Sørensen (NTNU), og trollet er to tverrfaglige kurs organisert gjennom UNIS og UiT.

Tokt i mørket

I løpet av en to-ukers feltkampanje i januar 2014 har det vært 65 studenter og forskere i sving i mørket, alle med noen felles målsetninger: Hvordan karakterisere et økosystem gjemt i mørket på en skikkelig måte?  For å klare det ble det tatt i bruk av avanserte sensorer og ulike instrumentplattformer, inklusive båt, punktvise undervannsmålestasjoner og fjernstyrte undervannsroboter.  Tilsammen utgjør ekspedisjonen den største koordinerte marinbiologiske undersøkelsene som er gjort i den arktiske polarnatten.

 Vet lite

- Nye oppdagelser og erkjennelser kommer på løpende bånd og bekrefter hvor lite vi vet om økosystemene i arktis – da spesielt i den polare natten.

De tre professorene er samstemt når de poengterer at spørsmålene er viktig å besvare som grunnlag for klok og kunnskapsbasert forvaltning og beslutningstaking der stadig økt menneskelig aktivitet – fiskerier, olje og gass, marine mineraler og transport også vil finne sted i polare strøk.

- Det er rett og slett ikke mulig å forvalte arktiske havområder på en trygg og forsvarlig måte når vi vet så lite om hva som skjer i den mørke årstiden. Mens man inntil nylig trodde at mesteparten av livet i havet gikk inn i en slags form for dvale om vinteren, har det de siste få årene nærmest strømmet på med nye oppdagelser som vitner om et økosystem i full aktivitet. Uten å vite nok om denne aktiviteten, er et forvaltningsregime av Arktisk basert utelukkende på sommer-observasjoner omtrent som å skulle satse på å vinne OL-stafetten i Sotsji bare med to skiløpere – vi kan ha de to beste løperene i verden på de to siste etappene, men det hjelper ikke om man ikke også har noen til å gå de to første!

Prototype

En rekke nye prototyper av lysmålere har blitt testet ut og har gitt ny kunnskap om lys fra måne, nordlys og stjerner og diffust lys fra sola som er under horisonten, og hvordan dette påvirker marine organismer med hensyn på massevandringer, forplantning, egglegging og døgnsykluser. Tre undervannsroboter – to ROVer ((Remotely Operate Vehicle) og en AUV (Autonomous Underwater Vehicle) har vært i vannet døgnet rundt i snart to uker. En mengde nye data er tatt opp og er nå klare for bearbeiding og analyse.

Døgnmigrasjon

Ekspedisjonsleder Professor Jørgen Berger vil særlig fremheve døgnmigrasjon hos dyreplankton som viktig med hensyn på hvordan lyset styrer organismers bevegelser i vannmassene.

- Denne typen døgnmigrasjon er noe vi kjenner til fra alle verdens hav, og er en prosess som først og fremst styres av sollys – dyreplankton svømmer opp i vannmassene i ly av nattemørket for å kunne finne mat i de produktive øvre delene av vannkolonnen, mens de svømmer ned i dypet om dagen for å unngå å selv bli spist. Men til tross for at solen befinner seg under horisonten gjennom store deler av den kalde polarnatten, har nyere forskning vist at de fleste organismer opprettholder en migrasjon styrt av lys. Forskjellen er bare den at i de Arktiske områdene er det ikke bare sollyset som bestemmer, men også måne og muligens det dansende nordlyset!

Dykk i natten

Professor Geir Johnsen (NTNU/UNIS) har under ekspedisjonen dykket og sett på eggleggende kongesnegler og innsig av Atlantisk torsk som har blitt funnet i tareskogen.

- Vi har undersøkt om tareskogen og dets alger er aktive i polarnatta med hensyn på fotosyntese og under denne ekspedisjonen fant vi fotosynetiske aktive brun (tang og tare arter), røde (søl) og grønne(havsalat) makroalger. Vi fant også eggklaser fra fisk med som snart klekkes, fosteret kunne sees inni eggene, forteller Johnsen.

Unik ekspedisjon

 Asgeir Sørensen, som leder SFF AMOS (Centre for Autonomous Marine Operations and Systems) mener denne polarekspedisjonen er unik og gir avgjørende input i utvikling av nye avanserte teknologiske løsninger.

- For kartlegging og overvåkning av havrommet er det helt avgjørende at vi har forståelse for hva sluttbrukerne – i dette tilfelle biologer og oseanografer trenger av data og hva disse skal brukes til. Det skal heller ikke legges skjul på at det ekstreme polare miljøet der arter har tilpasset seg med ekstreme egenskaper også inspirere oss til tenke annerledes for nettopp kunne adaptere disse ekstreme ferdighetene til nye teknologiske løsninger innenfor sensor teknologi og marin kybernetikk. Vi får også med oss verdifull erfaring med operasjon av avansert teknologi i arktisk klima, sier Sørensen.

Videreføres

Berge og Johnsen sier at tilsvarende opplegg vil bli gjennomført neste år som en del av UNIS sitt undervisningsprogram.

- Vi vil også følge opp den tilknyttede forskningsinnsatsen med ferdigstillelse av pågående prosjekter og etablering av nye. Den mangfoldige aktiviteten som pågår må utforskers mere og kunnskap skapes tilveie. Mens man i tidligere tider snakket om å kartlegge hvite områder på kartet, utforsker vi de svarte områdene i havet i polarnatten, oppsummerer Berge.

Fakta

• Universitetssenteret på Svalbard (UNIS) er arena for et nytt tverrfaglig forsknings- og undervisningstilbud i undervannsrobotikk for kartlegging av marine økosystemer i polarnatten. Store og fundamentale spørsmål om grunnleggende forståelse av marint økosystem i vintermørket skal besvares.
• Det er marinbiologer fra UiT Norges Arktiske Universitet, NTNU og UNIS i samarbeid med teknologer fra SFF AMOS (Centre for Autonomous Marine Operations and Systems) og AUR-Lab ved NTNU som står bak dette tverrfaglige forsknings- og undervisningsopplegget som blant annet også inneholder to ukers polarekspedisjon med utgangspunkt i forskningsparken i Ny-Ålesund. I tilknytning til dette er også flere større forskningsprosjekter fra ARCTOS nettverket involvert, med blant annet bruk av forskningsskipet Helmer Hanssen. 
• Rundt 65 masterstudenter, PhD kandidater og forskere fra Norge, Europa, USA, Canada, Russland, og Australia gjør samfunnet i Ny-Ålesund til et mini verdenssamfunn.
• Ekspedisjonen er en del av forskningsprosjektet Marin Night under ledelse av Professor Jørgen Berge ved UiT Norges Arktiske Universitet. Les mer om prosjektet og ekspedisjonen på www.mare-incognitum.no.