Forskere undersøkte alt, overalt, på samme tid

Et banebrytende forsøk fant sted i slutten av mai. På samme tid og sted undersøkte forskere livet i havet i Kongsfjorden på Svalbard ved hjelp av flere typer fartøy og sensorer.

Forskere undersøkte alt, overalt, på samme tid
Professor Geir Johnsen med sitt 26. kull med biologistudenter som deltar på kurset «Light and primary production in the Artic» i Kongsfjorden. Foto: Asgeir J. Sørensen

Arktis er et interessant område fordi klimatrendene ses veldig tydelig så langt nord. Derfor er det et viktig sted for å oppdage miljøtrender og se klimaendringer.

Som professor i marinbiologi Geir Johnsen sier om observering av planteplankton: – Vokser de? Er de i god form? Er de døende? Eller har de masse energi?

Nå har NTNU Amos, som er et senter for fremragende forskning på autonome marine operasjoner og systemer, vært del av et banebrytende forsøk.

Senteret testet ut hvordan en småsatellitt, en ubemannet drone, autonome båter og undervannsroboter kan brukes samtidig med at biologene tar prøver for å kartlegge et område. Dette kaller de en observasjonspyramide.

Flere kartla samme område samtidig

Mens alle ventet på finvær, slik at småsatellitten kunne ta gode hyperspektrale bilder av fjorden, ble luftdronen med et hyperspektralt kamera, to autonome båter, den ene med hyperspektralt undervannskamera og den andre med akustikk, samt undervannsroboter med ulike typer sensorer, testet, programmert, kalibrert og forberedt til premieren: Å kartlegge samme område samtidig.

Emily Venables og Tomasz Piotr Kopec i varmedrakter sitter på en brygge.
Emily Venables og Tomasz Piotr Kopec fra Universitetet i Tromsø deltok med den ubemannede båten Apherusa, som gjorde akustiske målinger samt målinger av temperatur, saltholdighet og dybde i vannet. Foto: Live Oftedahl

Da finværet kom, var alle i full vigør. De skannet havet fra himmel til havbunn, hentet opp vannprøver og gjorde ulike tester i samme område på samme tid.

Målet var å treffe vårblomstringen i Kongsfjorden, og alt tyder på at de klarte det.

Alle dataene som er samlet inn, skal nå brukes til 20 mastergrader i biologi og ti doktorgrader i marin teknikk, teknisk kybernetikk og marinbiologi.

Miljøovervåkning og flere muligheter

De ulike nivåene av observasjoner kan blant annet brukes til å oppdage og følge med på både vanlige og skadelige algeoppblomstringer, hva global oppvarming gjør med livet i havet og generell miljøovervåkning på en mer kontinuerlig måte.

Doktorgradsstudentene Jens Einar Bremnes og Karoline Barstein gjør klar en autonom undervannsrobot som skal undersøke et område med SilCam – utviklet ved SINTEF Ocean - som filmer mikroskopiske detaljer i vannet.
Doktorgradsstudentene Jens Einar Bremnes og Karoline Barstein gjør klar en autonom undervannsrobot som skal undersøke et område med SilCam – utviklet ved Sintef Ocean - som filmer mikroskopiske detaljer i vannet. Foto: Live Oftedahl

– Konseptet kan videreutvikles og strømlinjeformes, særlig når det gjelder rask tolkning av data. Vi har jobbet sammen med biologer for å tilpasse den spesielt til hva de trenger. Men vi ser en rekke andre muligheter for bruk også, sier Asgeir J. Sørensen, professor og leder for NTNU Amos.

En driver for utvikling er et mangeårig samarbeid med Sintef og Equinor. De har utviklet metoder og teknologi for integrert miljøkartlegging og overvåking innen offshore olje og gass og fornybar energi til havs.

To ubemannede og autonome fartøy: i sjøen utenfor en molo.
To ubemannede og autonome fartøy, Apherusa og Otter, laget av Maritime Robotics. Foto: Asgeir J. Sørensen

Sørensen nevner at oppdrettsnæringen kan ha stor nytte av mer effektive og automatiserte systemer. Disse kan overvåke og kartlegge forholdene som påvirker fiskehelsen og miljøet rundt merdene.

Teknologien og systemene kan også brukes til å styrke kunnskapen om ferskvannssystemene i Norge, slik som den nasjonale miljøovervåkningsinnsatsen i Mjøsa.

Kystvakt under havoverflaten?

– Kan vi tenke oss en automatisert kystvakt under vann som både passer på havets helse og annen trafikk i havrommet?, spør Sørensen.

Når hyperspektrale skanninger fra satellitt og luftdroner kombineres med ubemannede fartøy over og under vann, og alt dette brukes samtidig, får man langt mer data på kortere tid.

– Det gir mer kunnskap og gjør at vi bedre kan forstå hva som faktisk skjer i havet, sier han.

Sørensen trekker også fram verdien i det tette tverrfaglige samarbeidet og kunnskapsdelingen som skjer når en rekke masterstudenter, doktorgradskandidater og postdoktorer i ulike disipliner tromles sammen på denne måten.

– Dette kan gi grunnlag for en helt ny industri, verdiskapning og arbeidsplasser i Norge i nær framtid, sier Sørensen.

Marie Bøe Henriksen i laboatoriet, ser på noe i et reagensrør.
Marie Bøe Henriksen er til vanlig doktorgradsstudent på Institutt for teknisk kybernetikk, hvor hun jobber med småsatellitter. Denne måneden følger hun Universitetssenteret på Svalbards kurs i marinbiologi på masternivå for å skjønne hva hun forsker på fra verdensrommet. Foto: Live Oftedahl

Testingen av observasjonspyramiden foregikk gjennom et tett samarbeid med Universitetet i Tromsø og UNIS – Universitetssenteret på Svalbard og flere institutter på NTNU. Forskere fra både USA og Australia var til stede for å se observasjonspyramiden i aksjon.

Artikkelen ble først publisert på Gemini.no

Les også