Vinterprosesstoktet i Barentshavet fokuserer på de viktige prosessene som foregår om vinteren når varme og bevegelse mellom hav og atmosfære er størst. Havområdene har tradisjonelt sett vært utilgjengelig på denne tiden av året, men akkurat nå pågår viktige atmosfære- og havprosesser som igjen blir avgjørende for Barentshavet resten av året. Hvor mye av havet blir dekket av is, hvilken vannmasse er dominerende og hvor mye næringssalter er tilgjengelig for plankton før sollyset returnerer, avgjøres av disse prosessene i vintermånedene.

Endelig er det klart for en ny feltsesong i Arven etter Nansen (AeN) prosjektet etter ett år med hjemmekontor, nedstegninger og årets ord i 2020 - korona. Første tokt ut i 2021 er vinterprosesstoktet som starter fra Longyearbyen 9. februar og avsluttes i Tromsø 1. mars. Etter måneder med vitenskapelige forberedelser, risikoanalyse og hjemme-karantene er det nå klart for avgang med 16 forskere fra Universitetet i Bergen, Norsk Polarinstitutt, NTNU, Meteorologisk Institutt og UNIS.

Toktet går til det nordvestlige Barentshavet hvor havområdene på denne tiden av året har vært lite tilgjengelig (Figur 1 og 2). Men det er på denne tiden av året at viktige innstrømninger av varme vannmasser fra Atlanterhavet foregår og vertikalblandingen i hele vannsøylen er mest effektiv. Takket være forskningsfartøyet Kronprins Haakon er denne isdekte delen av Barentshavet nå mulig å utforske og dette toktet fokuserer på de fysiske prosessene i hav, sjøis og atmosfære, og vekselvirkningen mellom dem.

Bruke og utvikle avansert teknologi underveis

Viktige oppgaver under toktet blir å studere prosessene som bestemmer posisjonen og variabiliteten til polarfronten mellom varmt og kaldt vann i det nordlige Barentshavet, fordeling av vannmasser, vertikal turbulent blandingsprosesser, hente inn data fra undervannsrigger og sette ut nye, og ikke minst, bruke og utvikle avansert robotteknologi og selvgående farkoster i både hav og atmosfære.

Det er i den mørke tiden av året at sjøisen legger seg i Arktis og i Barentshavet, og den vokser i utbredelse og tykkelse fram mot midten av mars når den når maksimum isutbredelse. Men hvor stor isutbredelsen ender opp med å bli, og hvor tykk isen blir bestemmes av prosessene som foregår i havet fra desember til mars. Hver vinter opplever vi vinterstormer som treffer Norge på sin vei nordover mot Barentshavet og Svalbard. Hvor i Barentshavet lavtrykkene ender opp er helt avgjørende for hvordan havet og de varme havstrømmene respondere på de sterke vindene.

Hvem vinner kampen – den kalde atmosfære eller det varme hav?

Det er nå atmosfærens påvirkning på havet er størst, gjennom sterke vinder og stort varmetap til atmosfæren, som er mange grader kaldere enn havet. Varmetapet til atmosfæren avkjøler vannmassene og gjør den klar til å fryse sjøis, men de sterke vindene skaper sterkere havstrømmer og en større varmetransport inn i Barentshavet som smelter sjøisen. Hvilken av disse prosessene som vinner kampen kan avgjøres i løpet av toktperioden.

Skal studere polarfronten

Den nordvestlige delen av Barentshavet er omtrent den siste delen av Barentshavet med solid sjøis om vinteren (Figur 1). Under sjøisen finner vi de kalde og ferskere Arktiske vannmassene som gjør det mulig for sjøisen å eksistere i området. Men sjøisdekket og det Arktiske vannet blir angrepet av det varme og salte Atlanterhavsvannet fra både sør og nord. Mesteparten av det varme vannet strømmer inn sør i Barentshavet og videre nordover og østover og smelter sjøis på sin vei. Der Atlanterhavsvannet møter vann fra Arktis definerer vi som polarfronten, og det er her vi skal ta flest målinger og studere polarfrontens forflytninger og endringer. Avanserte “forskningstorpedoer” armert med oseanografiske instrumenter skal på egenhånd forsøke å finne polarfronten og deretter følge den basert på sine egne målinger og valg. I tillegg setter vi ut en avansert havglider (Seaglider) som skal observere blandingsprosesser i de øverste 150 meterne rundt polarfrontområdet gjennom hele toktet.

Men vi skal også inn i isen og langt nord til mellom Nordaustlandet og Kvitøya (Figur 2), i Kvitøyarenna hvor det også er muligheter for det varme vannet å trenge inn i Barentshavet. Dette varme vannet har strømmet langs hele vestkysten av Spitsbergen og kommet seg nord for Svalbard, og igjen er det lavtrykk og sterke vinder som er bestemmende for om Atlanterhavsvannet kommer seg inn i Barentshavet fra nord.

Arven etter Nansen prosjektet har undervannsrigger som måler temperatur, salt, strømhastighet, samt mange kjemiske og biologiske parametere i alle områdene som varmt vann kan trenge inn i det nordvestlige Barentshavet. I Kvitøyarenna skal disse dataene hentes opp og nye instrumenter skal settes ut. For bedre å kunne forstå det varme vannets påvirkning på sjøisen, og dermed også forbedre dagens hav- og sjøismodeller, skal det over flere dager samles inn observasjoner under isen, i sjøisen og over isen. I tillegg skal driftere (GPS sendere) som følger med på isens bevegelse, og sensorer som måler bølgedemping innover i ismassene, setter ut i strategiske posisjoner.

Forskere innen flere disipliner deltar

Ved hjelp av forskere fra flere disipliner innen fysikk, og med toppmoderne instrumenter som måler i hav, atmosfære og i sjøis, vil vi forsøke å avsløre havets hemmeligheter i vintermørket. Data samlet inn på denne tiden av året er unike og mangler i våre databaser, og vil danne et godt grunnlag for bedre å kunne forstå økosystemet Barentshavet og hvilke endringer det gjennomgår.

Endelig er det klart for en ny feltsesong i Arven etter Nansen (AeN) prosjektet etter ett år med hjemmekontor, nedstegninger og årets ord i 2020 - korona. Første tokt ut i 2021 er vinterprosesstoktet som starter fra Longyearbyen 9. februar og avsluttes i Tromsø 1. mars. Etter måneder med vitenskapelige forberedelser, risikoanalyse og hjemme-karantene er det nå klart for avgang med 16 forskere fra Universitetet i Bergen, Norsk Polarinstitutt, NTNU, Meteorologisk Institutt og UNIS.

Toktet går til det nordvestlige Barentshavet hvor havområdene på denne tiden av året har vært lite tilgjengelig (Figur 1 og 2). Men det er på denne tiden av året at viktige innstrømninger av varme vannmasser fra Atlanterhavet foregår og vertikalblandingen i hele vannsøylen er mest effektiv. Takket være forskningsfartøyet Kronprins Haakon er denne isdekte delen av Barentshavet nå mulig å utforske og dette toktet fokuserer på de fysiske prosessene i hav, sjøis og atmosfære, og vekselvirkningen mellom dem.

Bruke og utvikle avansert teknologi underveis

Viktige oppgaver under toktet blir å studere prosessene som bestemmer posisjonen og variabiliteten til polarfronten mellom varmt og kaldt vann i det nordlige Barentshavet, fordeling av vannmasser, vertikal turbulent blandingsprosesser, hente inn data fra undervannsrigger og sette ut nye, og ikke minst, bruke og utvikle avansert robotteknologi og selvgående farkoster i både hav og atmosfære.

Det er i den mørke tiden av året at sjøisen legger seg i Arktis og i Barentshavet, og den vokser i utbredelse og tykkelse fram mot midten av mars når den når maksimum isutbredelse. Men hvor stor isutbredelsen ender opp med å bli, og hvor tykk isen blir bestemmes av prosessene som foregår i havet fra desember til mars. Hver vinter opplever vi vinterstormer som treffer Norge på sin vei nordover mot Barentshavet og Svalbard. Hvor i Barentshavet lavtrykkene ender opp er helt avgjørende for hvordan havet og de varme havstrømmene respondere på de sterke vindene.

Hvem vinner kampen – den kalde atmosfære eller det varme hav?

Det er nå atmosfærens påvirkning på havet er størst, gjennom sterke vinder og stort varmetap til atmosfæren, som er mange grader kaldere enn havet. Varmetapet til atmosfæren avkjøler vannmassene og gjør den klar til å fryse sjøis, men de sterke vindene skaper sterkere havstrømmer og en større varmetransport inn i Barentshavet som smelter sjøisen. Hvilken av disse prosessene som vinner kampen kan avgjøres i løpet av toktperioden.

Skal studere polarfronten

Den nordvestlige delen av Barentshavet er omtrent den siste delen av Barentshavet med solid sjøis om vinteren (Figur 1). Under sjøisen finner vi de kalde og ferskere Arktiske vannmassene som gjør det mulig for sjøisen å eksistere i området. Men sjøisdekket og det Arktiske vannet blir angrepet av det varme og salte Atlanterhavsvannet fra både sør og nord. Mesteparten av det varme vannet strømmer inn sør i Barentshavet og videre nordover og østover og smelter sjøis på sin vei. Der Atlanterhavsvannet møter vann fra Arktis definerer vi som polarfronten, og det er her vi skal ta flest målinger og studere polarfrontens forflytninger og endringer. Avanserte “forskningstorpedoer” armert med oseanografiske instrumenter skal på egenhånd forsøke å finne polarfronten og deretter følge den basert på sine egne målinger og valg. I tillegg setter vi ut en avansert havglider (Seaglider) som skal observere blandingsprosesser i de øverste 150 meterne rundt polarfrontområdet gjennom hele toktet.

Men vi skal også inn i isen og langt nord til mellom Nordaustlandet og Kvitøya (Figur 2), i Kvitøyarenna hvor det også er muligheter for det varme vannet å trenge inn i Barentshavet. Dette varme vannet har strømmet langs hele vestkysten av Spitsbergen og kommet seg nord for Svalbard, og igjen er det lavtrykk og sterke vinder som er bestemmende for om Atlanterhavsvannet kommer seg inn i Barentshavet fra nord.

Arven etter Nansen prosjektet har undervannsrigger som måler temperatur, salt, strømhastighet, samt mange kjemiske og biologiske parametere i alle områdene som varmt vann kan trenge inn i det nordvestlige Barentshavet. I Kvitøyarenna skal disse dataene hentes opp og nye instrumenter skal settes ut. For bedre å kunne forstå det varme vannets påvirkning på sjøisen, og dermed også forbedre dagens hav- og sjøismodeller, skal det over flere dager samles inn observasjoner under isen, i sjøisen og over isen. I tillegg skal driftere (GPS sendere) som følger med på isens bevegelse, og sensorer som måler bølgedemping innover i ismassene, setter ut i strategiske posisjoner.

Forskere innen flere disipliner deltar

Ved hjelp av forskere fra flere disipliner innen fysikk, og med toppmoderne instrumenter som måler i hav, atmosfære og i sjøis, vil vi forsøke å avsløre havets hemmeligheter i vintermørket. Data samlet inn på denne tiden av året er unike og mangler i våre databaser, og vil danne et godt grunnlag for bedre å kunne forstå økosystemet Barentshavet og hvilke endringer det gjennomgår.