DEBATT: Satellittbasert fjernmåling – oljesøl i Arktis

Slik kan vi bruke satellitter for å finne oljesøl i Arktis

Smeltende is i de nordligste havene våre vil gi økt skipstrafikk og aktivitet som øker faren for et oljeutslipp i sårbare områder i Arktis. Fjernmåling fra satellitt er en effektiv måte å overvåke disse områdene for å raskt avdekke et oljesøl, og for å bistå i en opprydningsaksjon, skriver Stine Skrunes i dette innlegget.

Radarbilde fra den europeiske satellitten Sentinel-1 over Nordsjøen den 11. juli som viser hvordan oljesøl kan ses i radarbilder som mørke flekker mot omkringliggende grått hav. De lyse punktene er plattformer eller skip som gir sterke refleksjoner i radarbilder. Contains modified Copernicus Sentinel data [2019].
Radarbilde fra den europeiske satellitten Sentinel-1 over Nordsjøen den 11. juli som viser hvordan oljesøl kan ses i radarbilder som mørke flekker mot omkringliggende grått hav. De lyse punktene er plattformer eller skip som gir sterke refleksjoner i radarbilder. Contains modified Copernicus Sentinel data [2019]. (Foto: Sentinel-1)

Smeltende is i de nordligste havene våre vil gi økt skipstrafikk og aktivitet som øker faren for et oljeutslipp i sårbare områder i Arktis. Fjernmåling fra satellitt er en effektiv måte å overvåke disse områdene for å raskt avdekke et oljesøl, og for å bistå i en opprydningsaksjon, skriver Stine Skrunes i dette innlegget.

  • Debatt

Allerede i dag bruker vi satellittbilder til å overvåke norske og internasjonale havområder for å oppdage oljesøl. Dette kan være både lovlige utslipp fra skip og plattformer, ulovlige utslipp fra skip som ønsker å spare tid og penger ved å dumpe oljeholdig «avfall» langt til havs, eller det kan være et utilsiktet utslipp for eksempel fra en sprukket rørledning.

Men hvis vi skal være helt sikre på hva vi ser, må satellittene våre bli bedre til å skille mellom oljesøl og ufarlige naturlige fenomen. I tillegg er det ønskelig å kunne hente ut mer informasjon om oljesølet for å bidra til en mer effektiv opprydning når vi har et større oljeutslipp som krever det.

Må kunne se forskjell på olje og is

Satellittbasert fjernmåling gjør det mulig å avbilde store og fjerntliggende havområder på en effektiv måte. Til denne typen miljøovervåkning brukes såkalte radarsatellitter. De sender ut mikrobølger for å «lyse opp» området de avbilder, på samme måte som en kamerablits. Hvor mye av signalet som reflekteres fra overflaten og tilbake til sensoren avgjør hvordan et gitt område blir seende ut i radarbildet. Ettersom sensoren har en egen «lyskilde», og mikrobølger kan gå uhindret gjennom skyer, kan radarsatellittene ta opp bilder både natt og dag og under de fleste værforhold.

Stine Skrunes. Foto: Torger Grytå

Olje på havet demper bølgene, slik at vi får en glattere overflate sammenlignet med sjøen rundt. En glattere overflate reflekterer mindre av signalet tilbake til satellitten. Det gjør oljesølet i radarbildet til en mørk flekk mot det lysere omkringliggende havet. Det er derfor relativt enkelt å se potensielle oljesøl i denne typen bilder.

Men det er likevel en del utfordringer knyttet til dette. Mange naturlige fenomen kan gi lignende mørke flekker i radarbilder og resultere i falsk alarm. Tynn is, algeblomstring og områder med lav vind kan skape forvirring. I alle disse tilfellene får vi redusert bølgene på havoverflaten og mørkere områder i radarbildet.

Selv om vi har funnet noe vi er ganske sikre på er oljesøl, er det utfordrende å hente ut mer informasjon kun basert på et radarbilde. I en slik situasjon vil vi gjerne kunne si noe om mengden olje, tykkelsesvariasjoner, oljetype, og hva som kan være kilden. Alt dette kan hjelpe med å avgjøre om dette er et oljesøl som krever en opprydningsaksjon, og å gjøre denne så effektiv som mulig ved å guide opprydningsarbeidet dit der er mest olje. Mye av forskningen går derfor ut på å se etter sammenhenger mellom det som observeres i radarbildet og egenskapene til oljesølet.

Les også

Forsker for å utnytte bedre og mer detaljerte målinger

Vi har brukt satellittbilder til å identifisere oljesøl på havet i flere tiår, men satellittene blir stadig mer avanserte. På nyere radarsatellitter kan vi ta opp bilder med veldig høy oppløsning og gjøre flere målinger samtidig. Det gir oss mer detaljrike bilder enn før. For eksempel kan vi sende og motta mikrobølger med litt ulike egenskaper samtidig, slik at vi får flere bilder av overflaten som inneholder ulik informasjon. Mye av forskningen vi gjør ved CIRFA i Tromsø fokuserer på hvordan man kan kombinere disse bildene slik at de kan knyttes til fysiske forskjeller på bakken. Kan vi relatere variasjoner i oljesølet vi ser i radarbildet til for eksempel tykkelsesvariasjoner? Kan vi finne parametere som kan brukes til å beregne mengde eller konsentrasjon?

For å kunne svare på disse spørsmålene trenger vi både radarbilder og såkalt bakkesannhet, altså informasjon om, eller målinger av, oljesølet vi observerer. Å få tak i dette er utfordrende ettersom man ikke vet hvor og når et oljesøl vil skje, og bakkemålinger av en faktisk hendelse kan være vanskelig å få gjort.

Bruker utslipp fra plattformer til datainnsamling

En måte å skaffe data for å se nærmere på dette er å ta bilder over oljeutslipp som skjer daglig fra norske plattformer. I overvåkningen av norske havområder ser vi ofte oljesøl rundt og nær oljeplattformer i radarbildene. Under oljeproduksjon bringes store mengder vann opp til overflaten sammen med oljen, såkalt produsert vann. Dette vannet gjennomgår ulike renseprosesser for å skille ut så mye olje som mulig, men sluttproduktet inneholder fortsatt små mengder olje.

Klarer man å komme frem til metoder som kan relatere informasjon i radarbilder til fysiske forskjeller i oljesølet, kan dette bidra til mer effektive opprydningsaksjoner

Produsert vann slippes ut i havet. Dette er lovlige utslipp innenfor visse begrensninger. I OIBSAR-prosjektet under forskningsrådets PETROMAKS2-program analyserer vi radarbilder over produsert vann sammen med målinger gjort på plattformen. Vi undersøker om for eksempel variasjon i oljeinnhold i det produserte vannet gir variasjoner også i radarbildene. Målet er å finne ut om vi kan skille mellom produsert vann med lavt oljeinnhold og utslipp med høyt oljeinnhold eller ren olje. Dette vil være et skritt i retning av å kunne beskrive et oljesøl og eventuelle behov for opprydning basert på radarbilder.

Klarer man å komme frem til metoder som kan relatere informasjon i radarbilder til fysiske forskjeller i oljesølet, kan dette bidra til sikrere identifisering av faktiske oljesøl, og mer effektive opprydningsaksjoner dersom uhellet er ute.

Les også

Kommentarer (0)

Kommentarer (0)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå