Jakter varme kilder i Arktis

4 000 meter under en isdekket havoverflate ligger det undersjøiske fjellet Aurora med sine varme kilder. Denne måneden skal Aurora for første gang undersøkes med et ubemannet fartøy.

Bildet ble tatt under HACON-toktet i 2019. Foto: HACON

Denne måneden reiser et internasjonalt team bestående av 17 forskere til et geologisk og biologisk unikt område på høye breddegrader i Framstredet mellom Svalbard og Grønland.

Prosjektet heter HACON – Hot Vents in an Ice-covered Ocean og gjennomføres av Senter for arktisk gasshydrat, miljø og klima (CAGE) ved UiT Norges arktiske universitet, Norsk institutt for vannforskning (NIVA), Universitetet i Bergen (UiB) og Havforskningsinstituttet (HI) sammen med de internasjonale forskningsinstitusjonene Alfred Wegener Institut (AWI, Tyskland), Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI, USA) og Cesam Universidade de Aveiro (UAVR, Portugal).

HACON har som mål å skaffe ny kunnskap om dyphavet i Arktis, og mer spesifikt fra det undersjøiske fjellet Aurora.

Varme kilder i iskaldt område

Aurora er dannet av vulkansk aktivitet. Fjellet har flere hydrotermale felter der kokhett, mineralrikt vann fra dypere lag når havbunnen.

– Aurora ligger langs Gakkelryggen på 83°nord, 4 000 meter under havoverflaten. Det er konstant dekket av sjøis og temperaturen i lufta var kald sist vi var der (-20 °C). Det betyr at utforskningen av Aurora er krevende både for teknologisk utstyr og mannskap. Fjellet er i stor grad uutforsket, sa CAGE-professor Stefan Bünz etter toktet i 2019.

Bünz leder årets ekspedisjon til Aurora sammen med Eva Ramirez-Llodra i NIVA.

Aurora ligger i Framstredet langs den vestligste delen av Gakkelryggen (markert med grønt symbol). Den gule linjen viser reisen til toktet i 2019. Illustrasjon: HACON

HACON vil undersøke hvordan fysiske, geokjemiske og økologiske prosesser har formet det unike livet som finnes der og teste hypotesen som går ut på at Gakkelryggen kan ha vært en kanal for overføring av genetisk material fra Atlanterhavet til Stillehavet:

The hypothesis to be tested is that the Gakkel Ridge is a stepping stone for connectivity of vent fauna between the Pacific vents and Arctic Mid-Ocean Ridge. The alternative hypothesis is that the Gakkel Ridge communities have evolved in isolation and represent a new province in the global puzzle of vent biogeography.

Med Aurora som fokusområde vil forskerne gjennomføre den første grundige studien av økosystemer ved de hydrotermale feltene på stort dyp som er fullstendig dekket av sjøis.

De hydrotermale feltene ble først oppdaget av det tyske AURORA-toktet i 2014, og ble besøkt igjen av HACON-prosjektet i 2019.

I 2021 skal Aurora for første gang besøkes av en ROV – et fjernstyrt ubemannet fartøy som styres fra forskningsskipet RV Kronprins Haakon. Det vil gi forskerne mulighet til å få gode bilder og videoer av de hydrotermale feltene og den unike faunaen, samt å hente prøver.

Disse bildene ble tatt under toktet til Aurora i 2019 og viser toppen av en sulfid-grushaug til venstre og en skorstein (Big Friendly Vent, BFV) til høyre. Illustrasjon: HACON

Black smokers

Det tyske toktet som først oppdaget de hydrotermale feltene på Aurora i 2014 sendte den gangen et kamera ned og fikk tatt bilder av såkalte black smokers, eller hydrotermale skorsteiner.

Hydrotermale skorsteiner er et spektakulært syn. De ble først observert i 1979 og finnes i vulkanske aktive områder i dyphavet (mellom 1 000 – 4 000 meters dyp), primært langs spredningssoner.

I norske farvann kjenner vi til flere felter med slike skorsteiner langs Mohnsryggen og Knipovichryggen mellom Jan Mayen og Svalbard, og nå også ved Aurora lenger nord på Gakkelryggen.

Den svarte «røyken» som siver ut av skorsteinene består av kokhett vann som har sirkulert i sprekker to – tre kilometer under havbunnen nær magmakamre. Kjemiske prosesser har gjort vannet svakt surt og i stand til å løse opp og oppta enkelte metaller og grunnstoffer fra bergartene det trenger gjennom. Den høye temperaturen (opptil 400 °) gir vannet oppdrift.

Idet vannet når havbunnen og det kalde sjøvannet, avkjøles det raskt. Det mister da sin evne til å holde på metallene og mineralene (sulfidene), og dette skilles ut (utfelles).

Det er denne utfellingen som skaper skorsteinene. Utfelling foregår også rundt skorsteinene, noe som over tid kan bygge store grushauger rike på sulfider. Skorsteinene og sulfidhaugene utgjør massive sulfider (seafloor massive sulphides, SMS), metallforekomster som kan vise seg å være økonomisk utvinnbare.

HACON er finansiert av Norges forskningsråd gjennom FRIPRO-programmet. Toktet varer fra 28. september til 21. oktober.

HACONs nettsider

Det ubemannede fjernstyrte fartøyet REV Ocean ROV blir det første som skal besøke og ta prøver ved Aurora. Foto: HACON / REV Ocean