Faglige behov og bruksprofil

Den klimatiske, biologiske og forvaltningsmessige situasjon i Barents- og Polhavet er under utvikling. Følgende punkter kan belyse det:

• Det vil skje en oppvarming av området. Dette er en klar konklusjon i flere internasjonale klimarapporter (ACIA, FNs klimapanel). I disse rapportene er det gitt prognoser på en betydelig reduksjon av havisen i området.
• Fra norsk side har Regjeringen vedtatt en forvaltningsplan for Barentshavet. Her inngår et større overvåkingsprogram og et opplegg for tetting av kunnskapshull.
• Ifølge forvaltningsplanen må man forvente en betydelig olje-/gassvirksomhet i russisk område. Fiskeriene har tradisjonelt vært den viktigste menneskelige aktivitet i området. Man tar sikte på å opprettholde verdiskapingen fra dette feltet, men samtidig stiller verdenssamfunnet flere og flere krav til denne aktiviteten (bærekraftighet, økosystembasert forvaltning, minimal påvirkning av fiskeriene på økosystemet).
• Norge ønsker videre å bevare mangfoldet og øke kunnskapen om ikke-kommersielle arter i området (biomangfoldloven, Artsdatabanken). Bioprospektering er et stikkord. 
• Økt samarbeid med Russland om forskning og forvaltning i nordområdene vil være nødvendig.

De ovennevnte elementene vil kreve en økt overvåking og forskningsinnsats i området. I Forvaltningsplanen for Barentshavet er det skissert veier for å oppnå dette. (Overvåking i økosystemtokt, fjernmåling, økte bevilgninger over Norges forskningsråd m.m.) Det er imidlertid en stein i denne “overvåkings- og kunnskapsoppbyggingsgrunnmuren” som ikke er på plass, og det er muligheten for å forske og hente data i områder som er dekket av havis.

Med bakgrunn i de store ventede endringer i utbredelsen av havis, er dette dobbelt beklagelig. Norske forskningsfartøyer som kan operere i havis (FF Lance – bygget 1978, og FF Jan Mayen – leiekontrakt utløper i 2012) er begge eldre fartøyer som ikke er utrustet med moderne instrumentering og forskningsutstyr. Dette er også vist i Regjeringens nordområdemelding (UD desember 2006) hvor det pekes på at et slik nytt isgående forskningsfartøy vil kunne styrke Norges posisjon som ledende når det gjelder kunnskapsoppbygging i nordomådene og kunne øke den helårlige norske tilstedeværelsen i disse områdene. Et slikt fartøy er en relevant innsatsfaktor for å løse oppgaver og utfordringer med hensyn til punktene gitt ovenfor. Det poengteres at selv om alle modeller peker på sterk reduksjon av havisen, spesielt i sommerhalvåret, så er det ingen modeller som tilsier at de nordlige farvannene vil bli isfrie selv i sommerhalvåret innenfor det nye fartøyets levetid. Det er derfor fortsatt et poeng at fartøyet har gode isegenskaper. 

Norge har betydelige næringsinteresser i havområder som i løpet av ett år er helt eller delvis dekket av is (Barentshavet, Norskehavet, Framstredet, Polhavet og i Antarktis). Den norske økonomiske sonen dekker en betydelig del av disse havområdene. Norge har derfor på den ene siden et ansvar for å kartlegge og forvalte naturressursene på en bærekraftig måte, alene og i samarbeid med andre nasjoner, hvor Russland står i en særstilling, og på den andre siden naturgitte forutsetninger for å bli ledende innen naturvitenskapelig forskning om polhavene.

Mange av de biologiske ressursene er direkte knyttet til havisen. Isens tilstedeværelse og variasjon gjennom året skaper grunnlag for liv for en rekke arter, fra isbjørn til polartorsk, dyreplankton og alger. Isens smelting om sommeren slipper lyset til i de øverste vannlag. Dette gir grunnlag for vekst av plankton, som igjen gir næringsgrunnlag for fisk, som igjen blir utnyttet som menneskelig føde.
En forutsetning for å kunne forvalte og regulere naturressursene på en bærekraftig måte, er at beslutningsgrunnlaget er best mulig. Beslutningsgrunnlaget er her definert som all tilgjengelig kunnskap om organismene og deres funksjoner, det økosystemet de lever i og det fysiske miljø, og de forskjellige konsekvenser ved utnyttelse av disse. Beslutningsgrunnlaget skapes ved at innsamlet ny viten om artene, økosystemet og det fysiske miljø i og på isen, i og på havet og i luften, analyseres, bearbeides og settes i sammenheng med tidligere kunnskap. 

Den nye kunnskapen utgjør grunnlaget for å ta forvaltningsmessige og politiske beslutninger om næringsvirksomhet og annen aktivitet i det angjeldende området. For å kunne gjennomføre denne type forskning må man ha egnede plattformer for å kunne observere, ta prøver og hente inn informasjon. En del kan gjøres ved fjernmåling (fly og satellitt) men dette gjelder ikke prøvetaking i og under isen, eller under vannoverflaten. Heller ikke prøvetaking av dyr og fugler på og i vannet eller i luften, kan gjøres med fjernmåling. Den best egnede forskningsplattform for dette arbeidet vil være et fartøy som kan operere i isfylt farvann.

Havis og oseanografi

Framstredet, havområdet mellom Vest-Spitsbergen og Grønland, er det eneste utløpet fra Polhavet av betydning. Utstrømningen av is i dette området er variabel, men den er anslått til å være av samme størrelsesorden som vannføringen i Amazonas. Verken gjennom Beringstredet eller i Barentshavet strømmer det tilsvarende mengder is. Isen driver gjennom Framstredet og videre sydover langs Grønlands østkyst, hvor den smelter etterhvert som den passerer Island og kommer ut i Atlanterhavet. Denne transporten av is og smeltevann representerer en forflytning av vannmasser fra den russiske kontinentalsokkel nord for Sibir hvor isen ble dannet, til Norskehavet nord for Island og Atlanterhavet sør for Island.

Framstredet er derfor blitt et nøkkelområde for studier av havis i Arktis, fordi variasjoner i havisens tykkelse og utstrekning i dette området sier noe om hvordan isen endrer seg inne i Polhavet. Det pågår derfor et omfattende overvåkingsprogram i Framstredet for å studere hvordan havisen i Arktis påvirkes av klimaet, og hvordan klimaet påvirkes av havisen. Studiene blir blant annet gjennomført ved at det plasseres instrumenter i vannmassene under isen, forankret til bunnen, og kan ikke gjennomføres uten et isgående forskningsfartøy. Utsiktene til å finne olje og gass i norske havområder øst for Bjørnøya ser ut til å være gode. Det er også sannsynlig at det finnes olje og gass nord for nåværende leteområder i norsk sektor. Dette er isfylte farvann i store deler av året, men er isfrie om sommeren.

Norske myndigheter og oljeselskapene vil trenge mer informasjon om isens tykkelse og den belastning isen vil påføre konstruksjoner i havet forbundet med leting etter olje og gass. I tillegg er det viktig å kjenne strømforholdene i disse områdene, og det vil være nødvendig å måle under isen. For å hente inn denne informasjonen er det nødvendig med et isgående forskningsfartøy.

Vår forståelse av vekselvirkningen mellom atmosfære, hav og sjøis er mangelfull. Blant annet er det stor usikkerhet i hvilken grad variasjoner i et element påvirker de andre. For å utbedre slike kunnskapshull er man nødt til å måle og observere variasjonene i de forskjellige elementene der de eksisterer sammen. Oseanografiske forhold har sterk innvirkning på biologien i det nordlige Barentshavet.

Grunnlaget for den biologiske produksjonen dannes i de isfylte områdene, og de fysisk oseanografiske forholdene er svært bestemmende for denne produksjonen. Det har så langt vært små muligheter til å studere hvordan fysisk oseanografiske forhold virker inn, et isgående fartøy vil være svært nyttig i slike studier.

Marinbiologi

I isen finner vi hele samfunn av organismer fra bakterier og alger via krepsdyr og polartorsk til sjøfugl, sel og isbjørn. Mange av disse organismene oppviser særegne tilpasninger til et i mange henseende ekstremt miljø. Studier av slike organismers tilpasninger kan avdekke nye, eller gi bedre forståelse av allerede kjente, biologiske mekanismer. Slik ny viten kan potensielt ha stor betydning for den vitenskapelige utviklingen innen bestemte felt, og kan på sikt også komme til praktisk nytte. Marin bioprospektering er et eksempel på et nytt og ekspanderende fagfelt som nettopp er tuftet på slike ideer.

Det meste av våre kunnskaper om isens organismer stammer fra Nordpolbassengets randområder (iskantsonen) fordi de sentrale delene av Arktis er vanskelig tilgjengelig, blant annet pga. mangelen på egnede forskningsfartøyer. Produksjonen av biologiske ressurser i isen spiller en noe mindre kvantitativ rolle enn produksjonen i de isfrie vannmassene. Iskantsonen, som utgjør overgangen mellom de to systemene, har imidlertid høy, men sterkt lokalisert produktivitet. Det er derfor ikke noe skarpt skille mellom disse økosystemene. Studier av disse økosystemenes dynamikk og tilstand vil derfor medføre at forskningsplattformene må operere i isfylte farvann, og dette stiller spesielle krav til fartøyets kapasitet.

Miljøgifter transporteres til Arktis fra de amerikanske og eurasiske kontinentene via luft og havstrømmer, og mange av disse giftstoffene akkumuleres oppover i næringskjeden i de omtalte økosystemene. Innhenting av prøver fra de respektive arter og overvåking av nivået av forskjellige giftstoffer er derfor av største viktighet. Disse forsknings- og overvåkingsprogrammene kan ikke gjennomføres på en forsvarlig måte uten at forskningsplattformene kan bevege seg inn og ut av isen.

Mengdemåling av kommersielt viktige bestander av plankton, fisk og sjøpattedyr 

Både i nord og sør har Norge interesser i fiske og fangst av kommersielt viktige bestander av plankton, fisk og sjøpattedyr. I Antarktis er det for eksempel en økende interesse for kommersiell høsting av de store ressursene av krill. Så langt har det bare blitt høstet noen få hundre tusen tonn av krillressursene som trolig tåler en fangst på flere millioner tonn årlig.

I nordlige farvann har Norge betydelige fiske- og fangstaktiviteter tilknyttet store fiske- og sjøpattedyrbestander. Bærekraftig, økosystembasert forvaltning av disse ressursene krever pålitelige, fiskeriuavhengige estimater av bestandsstørrelse. Slike estimater frembringes gjennom dedikerte survey med spesialtilpassede forskningsfartøyer med kalibrert instrumentering og prøvetakingsredskaper som fanger representativt.

Økosystemundersøkelser

Et utviklingstrekk i moderne havforskning er økosystemundersøkelser der det foretas synoptiske målinger av fysiske forhold, fremmedstoffer, primærproduksjon, fiskebestander, sjøpattedyr og sjøfugl. Slike økosystemundersøkelser setter spesielle krav til forskningsfartøyer om flerfunksjonalitet når det gjelder instrumentering og prøvetakingsredskaper. Likeledes bør det være lugarkapasitet og arbeidsfasiliteter til et betydelig antall vitenskapelig personell.

Vår forståelse av kjemosyntetiske økosystemer og fluidmigrasjoner i nordområdene er mangelfull. Slike økosystemer er helt uavhengige av solens energi, som er nødvendig for de aller fleste andre former av liv. Nordområdene vil derfor i de kommende år bli et tyngdepunkt for utforskningen av marin geologi og fluidmigrasjon gjennom bergarter. Det er bl.a. viktig å forstå naturlig utslipp av hydrokarbongassen metan bedre siden den er en potent drivhusgass.

Marin geologi og anvendt geofysikk

Havbunnsedimentene som befinner seg i de polare områder, som enten er helt eller delvis dekket av is, inneholder informasjon over: a) utviklingen av den kontinentale marginen i disse områdene, b) aktive sedimentasjonsprosesser og skråningsstabilitet (undersjøiske skred og tsunami-historie), c) grunn-gass/gasshydratområder på sokkelen eller øvre delen av skråningen og deres stabilitet og d) arkiv over tidligere tiders klima- og havsirkulasjonshisstorie. Vesentlige deler av disse områdene ligger på norsk territorium og den nordligste delen av den norsk-europeiske marginen. Hittil har kun en brøkdel av disse områdene blitt kartlagt eller prøvetatt på grunn av sjøisdekke kombinert med begrenset tilgang til isgående forskningsfartøy med moderne utstyr for 3D/4D-kartlegging, profilering og prøvetaking. Fokus innen arktisk maringeologi og geofysikk vil være bruk av den nyeste teknologien for å utforske utviklingen av arktiske kontinentalmarginer. Maringeologiske prosesser i fortid og nåtid er direkte relatert til åpningen av Norske-/Grønlandshavet samt senere landheving og erosjon. Dette er nøkkelområder for å forstå utviklingen av istider og effekter som endringer i klima og havstrømmer har for sedimentasjonsprosesser og biologisk produksjon.

Undervisning

En økt rekruttering til polarforskningen er en forutsetning for at Norge skal kunne opprettholde, og helst styrke, sin profil som en ledende polarforskningsnasjon. I en tid med sterk konkurranse om studenter, særlig på realfagssiden, er det viktig at studentenes interesse for polarområdene vekkes så tidlig som mulig i studietiden. En økt bruk av feltbasert undervisning vil sannsynligvis ha en positiv effekt på rekrutteringen til polare fag, men forutsetter, når det gjelder marinbasert polarforskning, tilgang til et isgående fartøy med gode undervisingsfasiliteter og med tilstrekkelig plass til å huse et større antall studenter.