Seksjonen Fra forskning består av saker som er skrevet av ansatte i Forskningsrådet, Sintef, NTNU, Cicero, Universitetet i Oslo, Universitetet i Tromsø, Universitetet i Sørøst-Norge og NMBU.

Havforskning

Flytende laboratorium skal teste ny teknologi og lære oss om havmiljø

Et flytende laboratorium bestående av to selvdrevne forskningsbøyer skal undersøke livet i Trondheimsfjorden og teste ut ny havforskningsteknologi. Utstyret forsyner seg selv med strøm og krever ingen fast bemanning.

Et flytende laboratorium på vei ut i fjorden. Utstyret blir en sentral del av storsatsingen Oceanlab og vil gi oss ny og bedre kunnskap om alt fra dyreplankton til miljøendringer og ny sensor-teknologi.
Et flytende laboratorium på vei ut i fjorden. Utstyret blir en sentral del av storsatsingen Oceanlab og vil gi oss ny og bedre kunnskap om alt fra dyreplankton til miljøendringer og ny sensor-teknologi. (Foto: SINTEF)

Et flytende laboratorium bestående av to selvdrevne forskningsbøyer skal undersøke livet i Trondheimsfjorden og teste ut ny havforskningsteknologi. Utstyret forsyner seg selv med strøm og krever ingen fast bemanning.

  • Maritim

Like ved øya Munkholmen utenfor Trondheim sjøsettes nå den første av to observasjonsbøyer som skal samle inn data fra Trondheimsfjorden. Med en størrelse på fem meter i diameter og en signalgul farge vil bøyen være enkel å få øye på fra land.

 Å kalle dette en bøye er muligens en underdrivelse. Et flytende laboratorium er nok en bedre beskrivelse, sier SINTEF-forsker Emlyn Davies.

Han jobber med havforskning og har vært med på å utvikle utstyret, som vil foreta kontinuerlige målinger av havmiljødata. Forskningsbøyen vil være viktig for testing av havsensorteknologi og utdanning av framtidens havforskere.

Informasjonen fra bøyene skal brukes til blant annet økt miljøforståelse og til å utvikle og oppdatere modeller. Havmodeller kan varsle og forutsi for eksempel strømforhold og algeoppblomstringer, men det er behov for mer kunnskap for å utvikle dem mer.

I tillegg skal det flytende laboratoriet bidra til å gjøre den lokale miljøpolitikken mer kunnskapsbasert.

Viktig del av «Oceanlab»

Dette er Oceanlab/Fjordlab

Oceanlab/Fjordlab er fullskala feltlaboratorier for forskning, utvikling og innovasjon innenfor marinteknologi og vitenskap. Infrastrukturen konsentreres rundt tre hav- og fjordområder: Trondheimsfjorden, Hitra/Frøya og Ålesund. 

Slike fullskalatester gjør det mulig å se det komplette bildet for havoperasjoner over lang tid. 

En av de viktigste satsingene i Oceanlab er å støtte det blå/grønne skiftet med kunnskap. 

I løpet av infrastrukturens tiårige driftsperiode er målet å støtte nye innovasjoner, samt testing og verifisering av ulike havbaserte teknologikonsepter.

Oceanlab/Fjordlab er en del av Ocean Space Centre.

Den andre bøyen, som har en diameter på omkring to meter, skal ligge utenfor Ingdalen i Orkland kommune.

Begge bøyene inngår i Oceanlab, som er en av verdens mest avanserte datainnsamlingsplattformer for havforskning.

Ifølge Davies er Oceanlab en ny og toppmoderne nasjonal forskningsinfrastruktur som etableres i Trondheim, og det er et samarbeid mellom SINTEF og NTNU, finansiert av Norges forskningsråd. Oceanlab skal bidra til forskning om undervannsrobotikk, akvakultur, autonom shipping og miljøforskning. Observasjonsbøyene er spesielt viktige for økt forståelse av miljøet i fjorden.

Tilbyr sanntidsdata til alle

Dataene som samles inn, vil gjøres tilgjengelige i sanntid for alle interesserte via en digital plattform.

 Etter hvert som vi utvikler nye måter å utnytte ressursene i havet på, øker også behovet for å samle inn data. Det er viktig for å kunne utvikle gode havmodeller og gjøre utviklingen i  havet forutsigbar, som også er et av målene for FNs havtiår. Dette vil gi oss mer kunnskap om konsekvensene av det vi gjør. Et eksempel på dette er den økende interessen for å høste mer av de minste organismene, som for eksempel raudåte og krill. Dataene vi samler inn vil gi en bedre forståelse av hvordan dette påvirker miljøet, sier Davies.

Henter inn stor mengde havforsknings-data

Bøyen utenfor Munkholmen vil hente inn data om alt som skjer i nærheten av den, som vær, bølger, strøm og temperatur, og den er spesielt utstyrt for å overvåke livet under vann.

Den vil ha en rekke funksjoner, inkludert partikkelavbildning, akustisk kommunikasjon og et «plug-and-play»-grensesnitt for tilpassede sensorer. I praksis betyr det at forskerne kan sette inn og ta ut sensorer etter behov. Den flytende lab'en vil også ha utstyr som kan ta bilder av organismer som er usynlige for det menneskelige øyet, som planteplankton.

 Ved å se på hva slags plankton som befinner seg her, hvordan den ser ut og endrer seg gjennom sesongen, vil man for eksempel kunne se hvordan Nidelva påvirker økosystemet i fjorden. Med klimaendringer ser vi mer ekstremt vær med mye regn som tar vann fra land og ut i havet. Når sedimentene kommer ut i fjorden, blokkerer de lyset. Dette hindrer blant annet planter i å vokse, som igjen fører til mindre næring til organismer og lavere produksjon av oksygen. For å forstå endringene og konsekvensene, må vi ha langvarig innsamling av miljødata, sier Davies.

Havforskning på nanonivå

Et av de mest avanserte instrumentene på bøyen kalles CytoSub. Dette utstyret lager bilder på stedet ved å senke ned et såkalt flowcytometer. Det produserer mikroskopbilder og fluorescenssignaturer av partikler og plankton helt nede på nanonivå. 

Årsaken er at planteplankton er en kritisk organisme for havets økosystem. Planteplankton produserer omtrent 50 prosent av verdens oksygen. I tillegg lagrer de energi fra sollys, som forskerne kan måle ved hjelp av lyssensorer. Planktonet er også en primærkilde til mat som igjen blir spist av større organismer. 

Ingen tilfeldig plassering

Plasseringen av bøyen ved Munkholmen er regnet ut ved hjelp av den SINTEF-utviklede 3D-modellen SINMOD. Modellsystemet kobler og simulerer fysiske og biologiske prosesser i havet. Ifølge denne er det utvalgte punktet representativt for store deler av fjorden.

Forskningsbøya lastes over til slepebåten.
Det gjelder å ha tunga rett i munnen. Her lastes den ene forskningsbøya over til slepebåten. Foto: SINTEF

 Selv om dataene bare samles opp ett sted, kan det som skjer i Trondheimsfjorden være representativt for tilstanden i havet andre steder i verden. Hvis for eksempel sedimentene gjør vannet mørkere og det har innvirkning på naturen, er den kunnskapen overførbar til andre kystområder, sier Davies.

Lett tilgjengelig teststasjon

De to bøyene legger også til rette for utvikling av sensorteknologi.

 De vil fungere som en plattform som kan støtte raskere teknologiutvikling og prototyping av nye sensorer, samt sammenligninger av ulike sensorer. Her kan vi teste ny teknologi mens den utvikles, forteller Davies.

Testing av denne typen teknologi er ofte både kostbar og tidkrevende, men her vil forskerne kun befinne seg noen hundre meter unna.

 Vi kan komme oss hit på noen minutter, plugge inn det vi vil teste og få dataene veldig raskt, sier Davies.

Lager kraft til eget forbruk

SINTEF Ocean har kjøpt bøyen av det britiske selskapet Hydrosphere, som har levert bøyen etter et design utviklet av Mobilis i Frankrike. De har utviklet bøyen spesifikt til Oceanlab.

 Dette er den største bøyen vi har utviklet så langt. Den har fire kammer til sensorer og måleutstyr og er dessuten tilrettelagt for kraftproduksjon via solcelle-, vind- og reservebrenselceller, slik at bøyen er selvforsynt med strøm – også vinterstid, forteller John Caskey i Hydrosphere.

Artikkelen ble først publisert på Gemini.no

Kommentarer (0)

Kommentarer (0)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå