Noen rike naturområder er registrert, men fortsatt er veldig mye av Færder og Yte Hvaler nasjonalparker uutforsket. Forskerne er blant annet spent på korallrev i dyphavsrenna.
Noen rike naturområder er registrert, men fortsatt er veldig mye av Færder og Yte Hvaler nasjonalparker uutforsket. Forskerne er blant annet spent på korallrev i dyphavsrenna. (Foto: mareano.no)
EKSTRA

Prosjekt Frisk Oslofjord

Ingen vet hvilke naturskatter som finnes i våre marine nasjonalparker. Norsk teknologi skal gi svar

Et bemannet forskningsskip koster 250.000 kroner i døgnet. Med automatisert teknologi blir det mulig å kartlegge enorme havområder til en bærekraftig pris.

Hei, dette er en Ekstra-sak som noen har delt med deg.
Lyst til å lese mer? Få fri tilgang for kun 199,- i måneden.
Bli Ekstra-abonnent »

FLØDEVIGEN/ARENDAL: - Dette blir som å skru på lyset under vann. Plutselig får vi se hva som er på havbunnen, sier en entusiastisk Frithjof Moy. 

Selv om 70 prosent av klodens overflate er dekket av vann, vet vi betydelig mindre om liv og miljø under havoverflaten enn om det som er over. Så også i Norge. Selv ikke de marine nasjonalparkene er skikkelig utforsket. 

– Vi har en del kunnskap om de grunne områdene, men mangler mye på de dype, sier Moy.

Han jobber som forskningsgruppeleder for bunnsamfunn ved Havforskningsinstituttet, og skal lede "Frisk Oslofjord"-prosjektet som for alvor sparkes igang i august.

Rikt liv i havet: Forskerne håper bruk av AUV-er kan bidra til å finne flere korallrev. Bildet viser en korallskog dannet av risengrynkorall. Foto: mareano.no

Målet med "Frisk Oslofjord" er å samle ny kunnskap om den marine naturen i Færder og Ytre Hvaler nasjonalparker, for deretter å formidle innsikten videre til dem som forvalter områdene, til høyskoler og universiteter og ikke minst til folk flest.

Forskerne regner med å finne alt fra rike korallrev i de dype veggene ned mot havdypet, til arkeologiske skatter i områder som er tilgjengelig for fritidsdykkere - og ikke minst en masse tapt fiskeutstyr og søppel. 

Underveis skal de tegne et digitalt kart over havbunnen.

– Vi har to nasjonalparker vi vet for lite om. Nå skal vi fylle dem med innhold, sier Moys forskerkollega Kjell Magnus Norderhaug.

Teknologi gjør det mulig

Voldsomme arealer og dybdeforskjeller gjør det umulig å kartlegge nasjonalparkene gjennom manuelt arbeid alene. Tradisjonell arbeidsmetodikk er også veldig kostbar. 

– Når vi har et fullt bemannet skip ute for å operere en fjernstyrt undervannsbåt (ROV) eller slepe undervannskameraer, koster det fort 250.000 kroner i døgnet. Derfor er det veldig interessant når automatisert teknologi begynner å bli mer anvendelig. Det kan bidra til å gjøre prosjekter som dette økonomisk bærekraftig, sier Frithjof Moy.

Prosjekt Frisk Oslofjord

  • Havrommet med vannmasser, havbunn og naturtyper skal kartlegges fra fjæresteiner til 470 meters dyp i Norskerenna i såkalte «økologiske grunnkart».
  • Færder og Ytre Hvaler nasjonalparker er prosjekteier og initiativtaker sammen med Vestfold og Østfold fylkeskommuner. HI leder kartleggingen som er et samarbeid med andre fagmiljøer, som Norsk geologisk undersøkelse, Kartverket, Kongsberg Maritime og NIVA. Prosjektet skal pågå fra 2018-2021.
  • Ny teknologi for effektiv kartlegging skal prøves ut i samarbeid med Kongsberggruppen. Fjernstyrte undervannsbåter (ROV) og selvgående undervannsbåter (AUV) skal testes. 
  • Målet er å utvikle en kunnskapsbank for undervisning og formidling. Kunnskapsbanken skal brukes til å popularisere og spre innhentet kunnskap til befolkningen generelt og til barn og unge spesielt.
  • Prosjektet er nært knyttet til miljøovervåkning og andre aktiviteter i Ytre Oslofjord, som prosjektet Krafttak for kysttorsk. 
  • Sparebankstiftelsen DNB har bevilget 15 millioner kroner til pilotprosjektet. Klima- og miljødepartementet har lovet å bidra med inntil 670.000 kroner i 2018.

Sentralt i planene for å kartlegge nasjonalparkene, står verdens mest avanserte selvgående undervannsfarkost - Hugin - i en versjon som er spesialutrustet til dette prosjektet.

– Kongsberg vil benytte en Hugin AUV som kan gå ned til 6000 meters dyp. Denne er blant annet utstyrt med en HISAS (High Resolution Interferometric Synthetic Aperture Sonar), opplyser Kongsberg Maritime Subseas prosjektleder Elin Selnesaunet.

AUV-en bærer også med seg avanserte ekkolodd, farge- og laserkamera, ulike sensorer og profileringsverktøy. Den er utstyrt med et selvkompenserende magnetometer.

Spennende marked for Kongsberg

Hugin har vært brukt i beslektede forsøk tidligere. Under et tokt i fjor avslørte de miljøkriminalitet og fant et tysk flyvrak. Men til Havforskningsinstituttets formål, har bildekvaliteten, ifølge Moy, ikke alltid vært like god som tradisjonelle metoder har gitt. Nå mener Kongsberg at dette ikke skal være noe problem.

 Rekkevidden til kameraene er påvirket av sikt i vannet, men Hugin er utstyrt med laserkamera for å ha så lang rekkevidde som mulig. Sikten i Oslofjorden er ikke spesielt god, og uansett har akustikk i størrelsesorden hundre ganger så lang rekkevidde som optikk. HISAS 1032 gir akustiske bilder av havbunnen med en oppløsning på 3 - 5 centimeter, og Hugin er spesielt utviklet for å være den mest stabile farkosten i verden, opplyser senioringeniør Arne Johan Hestnes ved Kongsberg Maritime.

HISAS-bilde av Dornier Do 24 flyvrak fra 2. verdenskrig som ble funnet på ca. 270 meters dyp utenfor Slagentangen i Vestfold i forbindelse med et miljøtokt med HUGIN i mai 2017. Bildet er prosessert av FFI i 2018. Foto: Kongsberg Maritime

– Hvilke spesielle utfordringer møter dere i arbeidet med å kartlegge havbunnen?

 Våre sensorer er utviklet for å takle de fleste forhold, men noe er spesielt krevende i nasjonalparkene i Vestfold og Østfold: 

  • Store forskjeller i dybde, geologi og biologi, der vi må vurdere hvilke sensorer som gir best resultat. 
  • Store forskjeller i vannet - flere av sensorene våre baserer seg på lyd, og lyden endrer seg med saltinnhold og temperatur. I områder hvor det er brakkvann, f.eks. ved utløpet av Glomma, vil man måtte kalibrere sensorene riktig for å gi et riktig bilde av havbunnen. 
  • I nasjonalparkene er det mye skipstrafikk det må tas hensyn til. 

– Kan erfaringene herfra føre til mer kommersiell bruk av Hugin i andre markeder?

Hugin AUV-en som brukes i prosjektet er fullstappet med avansert teknologi. Foto: Kongsberg Maritime

– Hensikten i dette prosjektet er å utvikle nye konsepter for økologiske basekart, og analysere og dele disse gjennom moderne skytjenester. Vi ser det som en del av vår satsning på systemer for overvåkning av store havområder, med mål om å få større kunnskap om samvirke mellom biologi og omgivelser. Det medfører utvikling av alt fra sensorer til plattformer og løsninger for håndtering, lagring, analyse og deling av data, sier prosjektleder Elin Selnesaunet.

Og det kommersielle potensialet finnes:

- Vi ser relaterte initiativ ute i verden, for eksempel det fra Nippon Foundation og GEBCO om å kartlegge alle verdenshavene innen 2030, og økt vitenskapelig monitorering og forvaltning av kyst, fjorder og havområder vil skape forretningsmuligheter for Kongsberg-teknologi. Blant annet innen robotikk, sensorsystemer og skyløsninger.

Kongsberg bidrar også med mye annen teknologi til prosjektet, som datafangst, skyløsninger, 3D-modellering og visualisering av data. Og de vil ta i bruk en tauet søkesonar i områder som ikke er egnet for Hugin.

Testperiode fra august

I august og september skal partnerne i prosjektet prøvekjøre AUV-ene i nærheten av Horten, og gjøre seg nyttige erfaringer. Hvor langt over havbunnen bør den for eksempel gå? Jo høyere, desto større område dekker den. Jo dypere, desto bedre blir kvaliteten på bildene.

– Kanskje kan det være en løsning at den går jevnt i 100 meter over havbunnen, for så å gå tilbake på for eksempel 25 meters dyp for å komme tettere på interessante områder, tenker Moy.

De må også finne ut hvor store områder AUV-en rekker over i et gitt tidsrom, og hvilke kostnader operasjonen medfører. I 2019 håper de å kunne bruke AUV-ene på et avgrenset område, mens de lærer. 

– Vi må verifisere teknologien, og forstå hvordan vi best kan utnytte den. Tross alt er vi biologer, ikke teknologer, sier Moy.

Når alle dimensjonene er på plass, kan vi lære mer om økosystemet og bli i bedre stand til å forklare hvorfor endringer i havet skjer

Frithjof Moy

Mens ny teknologi verifiseres, vil de en periode kjøre parallelt med den gamle.

– Vi bruker sleperigg til å sikre god video på 500-1000 meters dyp. Denne taues i fiberkabler etter båt, og suppleres av en ROV. Ned til 1000 meter kan vi også kartlegge høyoppløselig ved bruk av ekkolodd fra båt. Dypere må vi ha plattformer som går jevn og langsomt langs bunnen. 

Målet er å kunne kartlegge store områder på en kostnadseffektiv måte.

– Kartet AUV-en tar med seg, gjør vi analyser på, så kan vi i ettertid sende ned en ROV for å filme korallrev og andre spennende funn, sier Moy.

– Datatilfanget vil etter hvert bli enormt. Derfor er vi også avhengig av maskinlæring, for eksempel for artsgjenkjenning, for å kunne sortere datene fornuftig, tilføyer Kjell Magnus Norderhaug.

Tester bunnstående ekkolodd

AUV-er er langt fra eneste teknologiske virkemiddel i prosjektet. Et annet spennende grep, er bruk av bunnstående ekkolodd. En såkalt WBAT (WideBand Autonomous Transceiver) er et selvgående ekkoloddsystem med internt batteri og lagring av data. Den er derfor tilpasset plattformer som ikke har sentralt tilgjengelig strøm eller data for integrasjon. 

WBAT EK80 er et vitenskapelig ekkoloddsystem som i dag har blitt standard for økosystemundersøkelser og biomassemålinger. Typisk kan EK80 estimere hvor mange fisk som har passert over tid, måle mengden plankton eller andre objekter i vannkolonnen som for eksempel gassbobler. Foto: Kongsberg Maritime

Med et utgangsvinkel på rundt syv grader, kan et ekkolodd fra skip dekke et bredt område på havbunnen. 

– Når vi bruker ekkolodd stående på bunnen på ti meters dyp og måler oppover, blir det som å kikke gjennom et nøkkelhull. Måleområdet blir sterkt begrenset, men vi kan telle passeringer i et miljø som ellers er vanskelig tilgjengelig. Fordelen med ekkolodd fremfor for eksempel kamera er lik visibilitet i og utenfor vegetasjonen - og om natten som om dagen, sier Norderhaug.

Summen av all input kan gi økt forståelse av livet under vann.

– Vi får et bilde av hva som lever i vannsøylene. Samtidig har vi informasjon om havbunnen fra andre målinger, samt økt kunnskap om geologiske forhold. Når alle dimensjonene er på plass, kan vi lære mer om økosystemet og bli i bedre stand til å forklare hvorfor endringer i havet skjer, sier Moy.

Han sikter blant annet til at torsken og tareskogen forsvinner i Skagerrak.

PS: Havforskningsinstituttet Flødevigen fikk tidligere denne uka bevilget 5 millioner kroner fra fylkestinget for å ruste opp til å bli et Blått kompetansesenter. Pengene skal blant annet brukes til å oppgradere algelaboratoriet med flere dyrkningsenheter og nye instrumenter til DNA-baserte teknikker. Tilskuddet skal også dekke innkjøp av bunnstående ekkolodd og Flow-Cam for å analysere mikroskopiske partikler, samt opprustning av videolaben for å utvikle automatisert bildeanalyse.

– Vi vet at Færder og Ytre Hvaler nasjonalparker byr på unik natur med stor variasjon i landskap, geologi og biologi. Samtidig er enorme områder uutforsket, sier Frithjof Moy (til venstre). Han og kollega Kjell Magnus Norderhaug ved Havforskningsinstituttet har store forventninger til prosjektet "Frisk Oslofjord". Foto: Svein-Erik Hole

Kommentarer (0)

Kommentarer (0)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå