Oppdaget hydrotermisk kilde på «siste» toktdag

Etter ni dager med utforsking i Lucky Ridge-området i Lenatrauet, fant GoNorth-forskerne det de hadde jaktet på – en hittil ukjent, hydrotermisk kilde med høye skorsteiner og svart «røyk».

Den hydrotermiske skorsteinen ble oppdaget 4. august, kort tid før GoNorth skulle vende tilbake til Longyearbyen. Bilde: Ægir 6000/NORMAR

Sommerens tokt er det andre av tre planlagte tokt i regi av GoNorth og går til Gakkelryggen i Polhavet.

GoNorth er Norges største satsing på utforsking av Polhavet og har vært under planlegging i 12 år. 13 universiteter og forskningsinstitutter deltar.

Polhavet kan med rette kalles jordens minst utforskede område, og de tre planlagte toktene (2022-2024) kan bidra til å skaffe til veie ny kunnskap om våre havområder og geologien i nord.

Les mer om GoNorth her: Storsatsing i ukjent territorium

Under publiserer vi oppdateringer fra skipet som i hovedsak leveres av toktdeltaker Daniel Albert, kommunikasjonsrådgiver i SINTEF Energi.

7. august

Ferden er over. Kronprins Haakon ankom Longyearbyen i natt. Kartet under viser toktruten. Grunnet krevende isforhold, ble det ikke anledning til å seile østover langs Gakkelryggen, slik det opprinnelig var tenkt.

Dette kartet viser alle steder der det ble utført målinger eller prøvetaking. Kartografi gjengitt fra GEBCO_2021 Grid, GEBCO Compilation Group 2021 (doi:10.5285/c6612cbe-50b3-0cff-e053-6c86abc09f8f), kartlayout av Yannick Kern (Norsk Polarinstitutt)

6. august

I dag er FF Kronprins Haakon ut av isen, og på vei til Longyearbyen.

5. august

Kronprins Haakon er på vei sørover. Det ble gjennomført en varmestrømmåling. Dette gjøres ved at et langt instrument senkes ned i vannet til den går ned i sedimentlaget. Målet er å måle hvor mye varme som kommer ut av jordskorpen, og denne metoden kan gi indikasjoner på hvor vi finner hydrotermiske kilder.

4. august

Etter ni dager med utforsking i Lucky Ridge-området, og mange spor av hydrotermisk aktivitet, oppdaget forskerne en aktiv kilde med høye skorsteiner der kokhett, mineralrikt vann strømmer ut.

Slik ser skorsteinen som forskerne oppdaget sent i går kveld. Bilde: Ægir 6000/NORMAR

Forskerne hadde gjennom kartlegging av sjøbunnen med ROV-en oppdaget en stor fjellaktig struktur som vekket deres nysgjerrighet.

– Ved første øyekast ser dette hydrotermiske feltet spesielt ut. Det har en del trekk som er annerledes sammenlignet med tilsvarende formasjoner andre steder i verden, sier toktleder Rolf Birger Pedersen.

Storjubel på Kronprins Haakons konferanserom etter oppdagelsen i går kveld. På bildet: Maja Jæger (UiB), Sabina Strmic Palinkas (UiT), Håvard Stubseid (UiB), Rolf Birger Pedersen (UiB) og Eszter Sendula (UiT). Foto: Daniel Albert GoNorth/SINTEF

Med det er FF Kronprins Haakon på vei tilbake til Longyearbyen. Skipet må komme seg gjennom en del is sørover. På veien skal de plukke opp en havglider (en selvstendig undervannsdrone). Ankomst er forventet natt til mandag, 7. august.

3. august

Hvert dykk gir nye tegn på hydrotermisk aktivitet. ROVen har tatt en vannprøve av det varme vannet som strømmet ut på havbunnen for analyse.

På dette bildet ser vi et lite skorsteinstruktur. Ser man på videofilmen kunne man tydelig se at varmt vann skimrer på vei ut av skorsteinen. Bilde: Ægir 6000/NORMAR
Det siste dykket i går overrasket oss med rikelig kobbermineralisering som antyder at temperaturen på hydrotermiske væsker i fortiden oversteg 300°C i dette området. Mikroskipbilde av Sabina Strmic Palinkas

2. august

Den gule sirkelen markerer området Kronprins Haakon befinner seg i – Lucky Ridge. Kart: The International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean (IBCAO)

Forskerne på GoNorth-toktet har for første gang observert hydrotermal aktivitet med kamera. De har tidligere observert bevis på at varmt vann trenger opp fra havbunnen i form av fauna som trives i slike områder, samt mineraliseringer som det kokhete vannet har avsatt.

Inntil i morges hadde de fortsatt til gode av å faktisk se varmt vann komme opp fra havbunnen. Dette er nå gjort. Det var ikke en såkalt black smoker, der varmt vann bærer med seg mineraler og ser ut som svart røyk. Vannet i dette tilfellet var helt gjennomsiktig og kunne bare observeres fordi den gjør at bakgrunnen skimrer.

– Det er én ting å vite som forsker at det er hydrotermisk aktivitet i et område fordi man har mange bevis på det, men det er enda mer tilfredsstillende å kunne faktisk se det med egne øyne, sier toktleder Rolf Birger Pedersen.

1. august

Etter at gravity coreren ble hentet opp begynte skipet å reposisjonere seg oppstrøms av isdriften før det neste dykket med ROV. Dette er tidkrevende i områder med is, og bildet under viser skipets bevegelser i Lucky Ridge-området.

Siden fremgangen er treg i tykk is, har isdriften rukket å endre retning flere ganger før forskerne nådde startpunktet – et startpunkt som flytter på seg hver gang isdriften skifter retning, siden skipet må være oppstrøms for driften før hvert dykk. Men i skrivende stund har skipet endelig kommet til et sted der de kan sende ut ROV-en.

Røde linjer viser skipets bevegelser i Lucky Ridge-området. Gule prikker er steder der forskerne har startet ROV-dykk. Rød diamant markerer skipets posisjon 1. august kl. 13. Rosa diamant markerer der isstasjonen var mandag. Bilde: fra Landsat 8-9 OLI/TIRS C2 L1, United States Geological Survey. Kartoppsett av Yannick Kern (NP)

31. juli

FF Kronprins Haakon tok en pause fra ROV-dykkene i dag og flyttet seg noen kilometer nord-øst for å ta sedimentprøver og gjennomføre toktets tredje isstasjon.

Det ble hentet inn to sedimentprøver med en multicorer. Prøvene skal analyseres av NORCE som lager en database av DNA i havbunnssedimenter. Databasen kan på sikt brukes for å estimee hvordan isen var utbredt i Polhavet under historiske klimaforhold.

Det ble også arbeidet med å hentet opp en ca. seks meter lang sedimentkjerne med gravity corer. Kjernen skal brukes til geomikrobiologiske analyser og kjemisk sammensetning.

30. juli

Inaktiv hydrotermisk skorstein på Lucky Ridge. Foto: GoNorth

Det har vært kjent at det er hydrotermisk aktivitet på Lucky Ridge siden et tokt med Polarstern i 2004. Den gangen hentet Polarstern opp prøver med bunnskraper, og fant da sulfidholdige mineraler som tydet på hydrotermisk aktivitet. De registrerte også avvik i vannsøylen som igjen antyder at det kommer varmt vann opp fra sjøbunnen.

De siste dagene har GoNorth bygget videre på disse funnene. Ved hjelp av ROV-en (den fjernstyrte undervannsfarkosten Ægir), har vi kartlagt deler av havbunnen i detalj. Mens FF Kronprins Haakon driver sakte med isen følger ROV-en etter 3000 meter under skipet og kartlegger havbunnen ved hjelp av lydbølger. Kartene viser rekker av over 20 meter høye søyleformete fjellformasjoner i deler av området. I natt dykket ROV-en ned til disse formasjonene for å ta bilder, video og samle prøver. Disse viser at søylene er bygget opp av mineraler som felles ut av varmt hydrotermisk vann.

– Vi har nå funnet mange tegn på hydrotermisk aktivitet: i form av mineraler, fauna og søyleformasjoner, sier toktleder Rolf Birger Pedersen.

Havbunnen i disse områdene er spesiell. Lucky Ridge, som området er blitt kalt, består av mantelbergarter som vanligvis er dekket av jordskorpen. Kjemiske reaksjoner mellom mantelmineraler og sjøvann fører til dannelse av hydrogen. Hydrogen er en energikilde for noen typer mikroorganismer, som igjen er mat for høyerestående livsformer.

Områdene som GoNorth nå kartlegger er derfor et utmerket område for å studere samspill mellom liv, vann og mineraler.

Under dykkene har ROV-en tatt mange prøver som vil bli analysert etter toktet, og som vil fortelle oss mer om områdets geologiske historie og dyphavsmiljø.

29. juli

Undersøkelsene fortsetter ved Lucky Ridge i Lenatrauet (Lena Through) nordvest for SValbard. Lucky Ridge er et undersjøisk fjell som strekker seg 1 600 meter opp fra havbunnen. Lenatrauet binder Knipovich- og Gakkelryggen sammen gjennom Framstredet.

Kartoppsett av Yannick Kern (NPI) – Bilde reprodusert fra GEBCO_2021-rutenette

Forskerne fortsetter å påvise hydrotermisk aktivitet ved Lucky Ridge, og det har blitt hentet opp en rekke prøver som skal analyseres nærmere.

28. juli

ROVen var på et kartleggingsdykk store deler av natta. Kartleggingen avslørte en interessant søyleformet struktur som nattevaktene uoffisielt har kalt Rolf’s treasure etter toktleder professor Rolf Birger Pedersen.

Rolf’s treasure stikker opp av havbunnen og ble kartlagt under nattens tokt med ROV. Illustrasjon: GoNorth

Avvik i vanntemperatur i området kan tyde på hydrotermisk aktivitet. ROVen påviste en metallholdig avsetning på havbunnen.

Forekomsten består av svovel- og jernrike mineraler utfelt av varme væsker – et bevis på hydrotermisk aktivitet. Foto: GoNorth

26. juli

Kronprins Haakon ankom i natt det perfekte stedet for en isstasjon. Dessverre måtte planene utsettes grunnet hele fire isbjørner som oppholdt seg i området.

NTNU-laget er opptatt av skruis, og her finnes det flere gode tilfeller av det, så forhåpentligvis vil det bli muligheter for prøvetaking i morgen.

Èn av de fire isbjørnene som ble observert i nærområdet. Foto: Daniel Albert GoNorth/SINTEF

Forskerne har likevel fått tatt en god del andre prøver, blant sedimentprøvekjerner med ROV-en og en boxcore.

Katja Häkli (NORCE) overfører sedimenter fra boxcore-prøvetakeren til en bøtte for senere analyse. Foto: Daniel Albert GoNorth/SINTEF

25. juli

Vannprøvetakingen fortsetter og siste stasjon befant seg like ved fastiskanten som følger kysten av Grønland. Fastis er is som henger fast til kysten, i motsetning til drivis, som beveger seg med strømmen og vinden.

De grønne prikkene på dette kartet viser hvor det ble tatt vann- og CTD-prøver for Norsk Polarinstitutt de siste to døgn. Bilde: GoNorth

På lab har Sabina Strminc Palinkas (UiT) tatt mikroskopibilder av steinprøvene som ble hentet opp under forrige ROV-dykk.

Dette bildet viser innsiden av skorsteinen som ble hentet under det siste dykket i Aurora Vent-feltet på omtrent 3900 meters vanndyp. Foto: GoNorth

Veggene inni skorsteinen består av pyrrhotitt og kopperkis. Når disse to mineralene møtes indikerer det skorsteinen ble dannet av veldig varm hydrotermisk væske med temperaturer over 300°C.

Dette bildet illustrerer mineralsammensetningen av den ytre delen av skorsteinen. Det gule mineralet er kopperkis, det lilla er bornitt og det blå mineralet er covellin. Alle tre inneholder en betydelig mengde kobber. Videre analyser vil gi oss bedre innsikt i kobbers biogeokjemiske syklus i ultratrege-spredningssystemer som Gakkel-ryggen. Foto: GoNorth

Forskerne har også arbeidet på lab med å analysere isprøver, der de måler tetthet og salinitet.

24. juli

Natten har blitt brukt til å ta vannprøver for Norsk Polarinstitutt.

De skal se på salinitet, næringsstoffer, oksygenisotoper, farget oppløst organsik materiale (sier noe om hvor vannet kommer fra) og oppløst uorganisk karbon. Sistnevnte er viktig for oseanografer som forsøker å måle de store biokjemiske prosessene som foregår i havet. Totalt vil det bli tatt vannprøver i elleve forskjellige lokasjoner rundt dette området.

Arbeidet med sedimentprøvetaking er også i gang og det be forsøkt tatt prøver med en boxcore. Dette er et apparat som blir senket ned til havbunnen og som tar med seg tilbake en prøve på 50 cm x 50 cm x 50 cm.

Begge forsøkene ble dessverre mislykket på grunn av steinete sjøbunn. Steinene kan ha blitt fraktet fra Grønland via isberg ettersom det i utgangspunktet kun skal være sedimenter i området. Et nytt forsøk vil bli gjort lengre øst.

23. juli

Skipene har forlatt Aurora-området og fortsetter samarbeidet sørover.

I natt ble det foretatt et ROV-dykk på 3900 meters dyp i et område med imponerende hydrotermiske skorstein, både aktive og inaktive. Hittil har det vært ukjent at det eksisterer aktive skorsteiner akkurat her. Den høyeste av disse som ble observert var hele 10 meter. Det ble tatt mange steinprøver, som videre har blitt sortert og kategorisert.

Denne biten hadde falt av skorsteinen og lå på sjøbunnen. Det er ganske vanlig at biter av hydrotermiske skorstein faller av, ofte på grunn av seismisk aktivitet. På bildet ligger den på siden – den svarte «røyken» sirkulerer inni hullet. Den blå sonen består av et kobbermineral kalt bornitt. Til høyre ser vi en annen, ukomplett skorsteinbit, som viser godt at den delen på innsiden er veldig glatt. Foto: Daniel Albert GoNorth/SINTEF

Toktets første isstasjon er også på plass.

Foto: Daniel Albert GoNorth/SINTEF

Når to store isflak blir presset mot hverandre danner det seg skruis – nesten som små fjellkjeder av is. Skruis er lite studert, selv om det utgjør en stor andel av sjøisen. De er synlige for satellitter utstyrt med diverse sensorer.

For å få nyttig informasjon ut av satellitt sensordata, må man sammenligne informasjonen man får fra satellittene med fysiske observasjoner på sjøisen. Dermed har Alexandra Pliss (NTNU) og Renée Mie Fredensborg Hansen (NTNU/DTU) brukt en god del av dagen i går for å måle isens tykkelse, temperatur og salinitet, sammen med en rekke andre parametere, med støtte fra Nabil Panchi (NTNU), Oskar Gjesdal Veggeland (NTNU) og Christian Katlein (AWI).

De ønsker å finne ut hvordan satelittdata kan kobles til realiteten, samt hvordan skruis utvikler seg i løpet av en smeltesesong.

22. juli

De siste to dagene har Polarstern og Kronprins Haakon ligget i nærheten av hverandre.

FF Kronprins Haakon i forgrunn, med Polarstern i bakgrunnen (til høyre). Foto: Daniel Albert GoNorth/SINTEF

Isforholdene i sommer har vært ekstreme. Tykk is utgjør ingen fare for skipene, men gjør at de må bruke mye tid – og drivstoff – for å bevege seg. I enkelte partier har Kronprins Haakon hatt en gjennomsnittlig hastighet på 0,5 knop (litt under 1 km i timen). Begge skip ser seg nødt til å gjøre endringer i planene.

Polarstern har måttet gi opp den seismiske undersøkelsen som skulle gjennomføres med bistand fra Kronprins Haakon. En seismisk undersøkelse krever at man beveger seg i en rett linje, ved en konstant hastighet, noe som blir helt umulig under forholdene. Skipet har heller ikke klart å komme seg frem til området skom skulle undersøkes.

Dette bildet er fra OLEX, skipets navigasjonskart. Det røde sporet hviser hvor Polarstern har vært, mens den gule/brune er KPH sin. De hvite sirklene viser områder der skipene har måttet rykke frem og tilbake for å komme seg over vanskelige ispartier. Bilde: KPH

De to skipene skal samarbeide sørover og støtte hevrandre til de er ute av de vanskeligste isforholdene. Aktiviteter som skulle skje lenger nord vil ikke bli gjennomført, men vannprøver, sedimentprøver, undersøkelser med ROV-en og forskningsstasjoner på isen vil fremdeles være mulig.

21. juli

FF Kronprins Haakon har endelig kommet seg frem til Aurora hydrotermisk felt, ved inngangen til Gakkelryggen. ROV-teamet gjennomførte et dykk og feltet ble utforsket i flere timer. Det ble tatt en rekke ulike prøver.

Forskerne observert «black smokers». ROV-en tok med seg en steinprøve herfra. Foto: GoNorth

Black smokers ser vanligvis ut som en skorstein, med svart «røyk» som siver ut av en vertikal struktur, men i dette tilfellet kommer røyken ut av et hull i sjøbunnen. Det vi ser er egentlig varmt vann som bærer med seg mineralpartikler.

Dette er vann som har kommet seg under sjøbunnen et annet sted. Vannet har sirkulert, blitt oppvarmet og akkumulert mineralpartikler, før den kom ut igjen.

Dette bildet viser ROV-ens robotarm som tar en «push core». Dette er et plastrør man presser ned i sedimentlaget for å få ta med seg en kjerne til senere analyse. Foto: GoNorth

20. juli

En delegasjon fra det tyske forskningsskipet Polarstern besøkte Kronprins Haakon med helikopter. Forskerne på de to skipene har som tidiligere skrevet planlagt å samarbeide på årets tokt.

De to skipene ligger 11 km fra hverandre, og isforholdene er krevende.

Kaptein for Polarstern, Moritz Langhinrichs ønskes velkommen om bord av kaptein for Kronprins Haakon, Karl Robert Røttingen. Foto: Daniel Albert GoNorth/SINTEF

19. juli

Ferden har gått sakte det siste døgnet, da Kronprins Haakon seiler gjennom et område med eldre, tykkere is. Kartet under viser posisjonen.

Illustrasjon: Kartoppsett av Yannick Kern (NPI) – Bilde reprodusert fra GEBCO_2021-rutenettet.

Vi ser at skipet nærmer seg Aurora, et undersjøisk fjell i Framstredet der forskere tidligere har påvist et hydrotermisk felt. Årets tokt planlegger for et dykk med ROV ved Aurora. Vi ser også posisjonen til det tyske forskningsskipet og isbryteren Polarstern, som GoNorth-forskerne skal møte og samarbeide med på toktet.

Vi ser også på kartet at ruten har gått nokså nært kysten av Grønland. Såpass nært at forskerne kunne se den i horisonten:

Grønland. Foto: Daniel Albert GoNorth/SINTEF

Dagen brakte også en ny isbjørnobservasjon – denne gangen på nærmere hold enn gårsdagen:

Foto: Eszter Sendula (UiT)

18. juli

82 °N. Veien fra Barentshavet langs vestsiden av Framstredet har vært relativt grei med mye åpent vann. Nå treffer Kronprins Haakon på mer is, og skipet beveger seg saktere.

Én av forskerne som er med på toktet er Ryan Portner, vulkanolog ved San Jose State University. Han ser frem til å utforske Gakkelryggen og dens vulkaner som er blant de dypeste i verden.

Portner forklarer at 75 prosent av alle vulkaner i verdn finnes i dyphavet og at vi vet lite om dem.

– For noen tiår siden var den vanlige oppfatningen blant vulkanologer at utbrudd på mer enn 500 meters vanndyp ikke var eksplosive, sier han.

Vulkanolog Ryan Portner. Foto: Daniel Albert GoNorth/SINTEF

Det store trykket i dype havsområder har vært tenkt å forhindre normal utbruddsaktivitet som plutselig utvidelse av magmatiske gasser eller vann som flash-koker når det kommer i kontakt med lava.

Men denne oppfatningen blant vulkanologer er i ferd med å endre seg.

– I de siste årene har vi funnet bevis på eksplosive utbrudd i dypt hav. Bevis som vulkansk aske som stemmer overens med en høyenergihendelse. Bevis som vulkansk aske som stemmer overens med en høyenergihendelse.

Ryan håper på å finne enda mer bevis for eksplosiv vulkansk aktivitet i det dype havet på denne turen. Han vil lete etter vulkansk aske i sedimentkjerner som vitenskapsteamet planlegger å ta med ombord. Vulkansk aske i sedimentkjerner vil være et tegn på at aske har blitt spredd av en varmtvannssøyle under en eksplosiv hendelse, som deretter faller ned på havbunnen.

GoNorth-forskerne observerte både sel og isbjørn denne dagen. Isbjørnen ble observert i vannet sent på kvelden. Det er ikke uvanlig for isbjørner å svømme over lange distanser.

Foto: Daniel Albert GoNorth/SINTEF
Foto: Maja Jæger, UiB

17. juli

Forskerne har møtt iskanten og fortsetter ferden nordover i et område som har store partier med åpent vann. Dagen har blitt brukt til planlegging.

Operasjoner med en ROV på store dyp (opptil mer enn 5 000 meter) er teknisk krevende. Utfordringen er at det kan ta et par timer å senke ned ROVen med vinsj til havbunnen. Samtidig vil skipet drive med isen mens denne operasjonen utføres. Derfor må skipet plassere seg oppstrøms slik at det driver mot undersøkelsesområdet samtidig som ROVen vinsjes ned (som vist i figuren under)

Illustrasjonen viser hvordan skipet starter oppstrøms for oppdragsmålet. ROV-en vinsjes ned mens skipet driver mot målet. Når ROV-en er på vei ned, er den festet til en enhet som heter TMS (Tether Management System). Dette er ROV-ens «base» i dypet. Den inneholder en stor rulltrommel med kabelforbindelse, og TMS-ens viktigste rolle er å håndtere denne kabelen. Når ROV-en er vinsjet ned, løsner den seg fra TMS-en, og kabelen rulles ut slik at ROV-en har litt frihet til å bevege seg. Illustrasjon: Daniel Albert GoNorth/SINTEF

Andre utfordringer: Isdriften kan endre retning. Det kan dukke opp hindringer i terrenget, som kan være svært kupert. Kartene av havbunnen er av dårligere kvalitet ved Gakkelryggen enn mange andre steder i verden. Utstyr kan gå i stykker.

16. juli

Skipet fortsetter ferden nordover og befinner seg på vestsiden av Framstredet der isforholdene er mest gunstige.

Det ble gjennomført flere testdykk med ROVen for å sikre balansen etter at det ble installert nytt utstyr på den. Det ble blant annet montert en kurv som skal holde steinprøver. Økt kapasitet for å transportere prøvematerial resulterer i mer effektive dykk da det kan ta flere timer å plassere ROVen ned på havbunnen og hente den opp igjen.

ROVen hentes opp etter et testdykk. Foto: Daniel Albert GoNorth/SINTEF

15. juli

Kronprins Haakon befinner seg sørvest for Bjørnøya og står i ro for å kalibrere det nye posisjoneringsinstrumentet.

I mellomtiden har Sabina Palinkas og Eszter Sendula (begge UiT) fortsatt analysene av prøvene fra Molloydypet. Analysene viser tegn til hydrotermisk aktivitet, noe som ikke tidligere har blitt påvist i dette området.

Molloydypet: Forskerne vet nå at den grå bergarten til venstre er sedimentær, mens den hvite er en breksje dannet av hydrotermisk aktivitet. Det er gjennomstrømming av flere hundre grader varmt vann som har trengt gjennom og sprukket opp bergarten. Foto: GoNorth

14. juli

Skipet seiler nordover igjen! Det skadede stålrøret som var en del av posisjoneringsinstrumentet har blitt erstattet med et nytt.

I skipslaboratoriet har forskere allerede begynt å analysere prøvene fra Molloydypet. Analysene viser at et finnes små «lommer» (inklusjoner) av vann i kvartsårene i bergarten. Kjemiske analyser av slike inklusjoner kan fortelle mer om bergartens opprinnelse.

Man kan nokså tydelig se at røret har blitt bøyd. Foto: Daniel Albert GoNorth/SINTEF

13. juli

Reparasjonene er i full gang i Tønsvik, nord for Tromsø, for å fjerne FF Kronprins Haakons ødelagte HIPAP-system (posisjonsinstrumentet) og erstatte det med et nytt.

Full aktivitet og mange involverte i reperasjonsarbeidet. Foto: Daniel Albert GoNorth/SINTEF

12. juli

Selv om forskningen står på vent og skipet er på vei til Tromsø for reparasjon, foregår det likevel vitenskapelig aktivitet ombord. Yannick Kern (NP) bruker tiden i laben for å analysere vannprøver fra et tidligere tokt. Han måler saliniteten, alså hvor høy saltkonsentrasjonen er.

Salinitet er spesielt interessant i Polhavet ettersom is som fryser frigjør salt. Vann som inneholder mer av mineralet er tyngre og synker til bunnen, noe som gjør at det foregår en kontinuerlig syklus som hjelper å blande vannet fra forskjellige dybder. Salinitet, sammen med temperatur, kan også indikere hvor vannet kommer fra.

Når man trenger vannprøver fra en spesifikk vanndybde bruker man en CTD-rosett som senkes ned i vannet. Dette er en sylindrisk ramme med flere plastflasker som man kan lukke igjen når man har prøvene man ønsker. Den er utstyrt med sensorer som måler konduktivitet, temperatur og dybde. Bildet er fra forrige GoNorth-tokt, i fjor høst. Foto: Daniel Albert GoNorth/SINTEF

Ombord på skipet foregår det også forberedelser til reperasjonene. I en lab på dekk 3 har mannskapet åpnet en luke i gulvet som gir tilgang til posisjoneringsinstrumentet som skal erstattes i Tromsø.

10. juli

Å drive forskning i sjøis er krevende og søndag oppstod det en uheldig hendelse med et posisjonsinstrument på skipet.

Det 1,5 tonn tunge og 15-20 centimeter brede instrumentet ble bøyd av de enorme kreftene i isen. Isflak kan veie flere titalls tonn og lar seg ikke så enkelt stoppe når de er i bevegelse. Nå må FF Kronprins Haakon ta turen om Tromsø for reparasjon.

Skipet beveger seg med redusert fart og vil bruke et par dager på overfarten til fastlandet. Operasjonen der er forventet å ta opptil tre dager. Etter det skal skipet sette kursen mot Gakkelryggen igjen og utføre så mye som mulig av de opprinnelige planene.

Programmet vil bli noe amputert på grunn av dagene som forsvinner med reising og reparering. Dermed er GoNorth i gang med å lage en revidert plan i samarbeid med forskerne som er berørt.

9. juli

I går ble det foretatt et første dykk i nærheten av Molloydjupet, og flere resultater er allerede klare. Det ble også gjennomført et nytt dykk i løpet av natta.

Fokuset på det første dykket var et område på østsiden av en ryggformasjon i nærheten av Molloydjupet. Vi vet fra lignende undersøkelser foretatt i området i fjor sommer at en god del av denne ryggformasjonen består av eksponert mantel – den delen av jorda som vanligvis er gjemt under jordskorpen. Hypotesen til geologene var at akkurat denne delen ikke besto av eksponert mantel.

Her ble steinprøver tatt. De røde prikkene er laser, som brukes av ROV-en for å måle avstand. Prikkene er nøyaktig 10 cm fra hverandre. Foto: GoNorth
Steinene er hentet opp fra 2900 meters vanndyp. Nå befinner de seg i et laboratorium om bord på FF Kronprins Haakon. Foto: Daniel Albert GoNorth/SINTEF

Det vil kreve nærmere analyse å finne ut hvilken type stein dette er, men det forskerne allerede har funnet ut er at steinene ikke er fra eksponert mantel. Dermed er hypotesen deres bekreftet: den østligste delen av ryggformasjonen består ikke av eksponert mantel.

8. juli

Skipet beveget seg mellom og gjennom isflak av varierende størrelse og kom frem til Molloydjupet like før klokken 13.

Isflak kommer i ulike former og størrelser. Heldigvis er det ikke snakk om tettpakket is enda – det hadde gjort dagens oppdrag på Molloydjupet vanskeligere. Foto: Daniel Albert GoNorth/SINTEF

Molloydjupet er det dypeste punktet i Polhavet på hele 5550 meter. Gropen ble skapt av tektoniske plater som beveget seg fra hverandre.

Dypet befinner seg mellom to forkastningslinjer (linjer der tektoniske plater glir mot hverandre). På en av sidene finnes en ryggformasjon som vekker mye interesse hos geologene, ettersom mantelen er eksponert. Flere ROV-dykk ble foretatt i fjor for å finne ut hva formasjonen består av, og i dag ble enda et dykk til gjennomført.

– Målet er todelt, sier toktleder Rolf Birger Pedersen. På den ene siden lærer vi mer om en del av denne ryggformasjonen som vi vet lite om. På den andre siden får vi teste ROV-en på 2880 meters vanndybde. Oppdager vi problemer, har vi nok tid til å fikse dem før vi kommer til Gakkelryggen.

Oppdraget ble en suksess. ROV-en kom ned på rett plass med én gang. Det er ikke gitt at prøvene man trenger befinner seg nøyaktig der ROV-en kommer ned, men det gjorde de denne gangen. Dette sparte tid og et dykk til vil dermed bli gjennomført i løpet av kvelden. Det skal tas høyoppløselige bilder på et annet sted i nærheten som er av geologisk interesse.

Karter viser Molloydjupet (i mørkeblått, til venstre) og den nærliggende ryggformasjonen som interesserer geologene. De gule prikkene viser hvor det ble gjennomført dykk med ROV og samlet inn prøver i fjor sommer. Den grønne prikken viser hvor prøver ble samlet i dag.

7. juli

Dagen ble brukt til å forberede utstyr, med stort fokus på ROV-en, som spiller en sentral rolle i toktet.

Viktig utstyr fra UiTs forskningsskip ble heiset med kran over i FF Kronprins Haakon. Leveransen fant sted midt på natta, men i strålende solskinn.

Skipet er nå på vei til Molloydjupet, og forventes å bruke rundt 12 timer på overfarten.

6. juli

Toktstart. Mannskap og forskere er på plass i Longyearbyen, der forskningsfartøyet Kronprins Haakon ligger forankret. Hele dagen har blitt brukt på forberedelser.

I morgen setter skipet kurs mot Molloydypet i Framstredet vest for Svalbard.

Om Gakkelryggen

Kronprins Haakon er Norges første isgående forskningsfartøy. Her fra Longyearbyen i oktober 2022 før det første toktet til Nansenbassenget. Foto: Ronny Setså

Bakgrunnen for at GoNorth vil studere Gakkelryggen, er blant annet at den er den mest saktespredende ryggen i verden.

Nord for Svalbard er spredningshastigheten 0,7 cm/år. Nær den sibirske kyst er hastigheten 0,3 cm/år. Til sammenlikning har den midt-atlantiske ryggen en gjennomsnittlig spredningshastighet på 2,5 cm/år.

– Jo lenger øst vi beveger oss, desto saktere går spredningen. På et aksepunkt (rotasjonspol) som ligger i nordlige Russland inn fra Laptevhavet, er det ingen spredning i det hele tatt, der går det motsatt vei med kompresjon og fjellkjededannelse, forklarte Jan Inge Faleide, som sitter i ledergruppen til forskningsprogrammet.

Gakkelryggen er en forlengelse av den midt-atlantiske spredningsryggen, og strekker seg 1 800 km gjennom Eurasiabassenget før den møter kontinentalsokkelen nord for Sibir.

Rolf Mjelde, én av de vitenskapelige lederne i GoNorth og professor ved Institutt for geovitenskap ved UiB, fortalte at Gakkelryggen, med unntak av et segment av en spredningsrygg i Det indiske hav, er den eneste oseane spredningsryggen i verden med ultra-sakte spredning (under 20 mm/år).

– Den sakte spredningen fører til avkjøling slik at havbunnsskorpen blir langt tynnere enn normalt. I andre segmenter langs ryggen antar man at magmatismen er mer eller mindre fraværende slik at mantelen kommer opp til havbunnen, forklarte professoren.

Ifølge Mjelde er samspillet mellom disse prosessene veldig dårlig forstått, og han håper GoNorth-forskerne får anledning til å studere dette langs den vestlige delen av Gakkelryggen nord for Svalbard.

– Vi ønsker også å forstå hvorfor den hydrotermale aktiviteten er langt større enn det man kan forvente langs slike rygger, og hvordan slik aktivitet kan føre til anrikelse av mineralforekomster og utgjøre «hotspots» for marint liv, sa Mjelde.

Toktet til Gakkelryggen skal gjøres i samarbeid med tyske Alfred-Wegener-Institut og deres isbryter Polarstern.

hacon21 screengrab 4k 2 cropped 1 1920x989
Bildet viser en hydrotermisk kilde ved det undersjøiske fjellet Aurora i Framstredet langs den vestlige delen av Gakkelryggen. Kanskje vil forskerne påvise nye varme kilder under sommerens tokt. Foto: HACON 2021

Les mer om GoNorth, Polhavets geologiske gåter og fjorårets tokt her:

«Storsatsing i ukjent territorium»

«Hvordan ble Polhavet dannet?»

Konsortiet GoNorth

Følgende forskningsmiljøer deltar i GoNorth:

UiT Norges arktiske universitet, Universitetet i Bergen (UiB), Universitetet i Oslo (UiO), Universitetssenteret på Svalbard (UNIS), NTNU, Akvaplan-Niva, Norges geologiske undersøkelse (NGU), Stiftelsen Nansen senter for miljø og fjernmåling (NERSC), NORCE, NORSAR, Norsk Utenrikspolitisk Institutt (NUPI), Norsk Polarinstitutt og SINTEF.

GoNorth-ledelsen består av prosjektleder Gunnar Sand (SINTEF), Matthias Forwick (UiT), Rolf Mjelde (UiB), Hanne Sagen (NERSC) og Jan Inge Faleide (UiO).

Ronny Setså

https://geoforskning.no/folg-det-unike-toktet-i-polhavet/

RELATERTE SAKER

NYESTE SAKER