Image
""

Hvordan unngår man at isfjell velter under tauing? Foto: Aleksey Marchenko/UNIS

Isfjell på kollisjonskurs: Hvordan skal de taues bort fra faresonen?

Drivende isfjell kan bli en større trussel mot skip og plattformer når det blir mer aktivitet i havet i nord. Matematikere dro til Svalbard for å studere dem.

Iskappen over Nordpolen krymper i takt med de stigende temperaturer og klimaendringer. Det kan åpne opp nye muligheter. Og noen farer.

– Det har vært mye skipsfart i nordområdene før. Men når isen trekker seg tilbake, blir det mulig med enda mer menneskelig aktivitet, sier matematiker Trygve Kvåle Løken.

Det kan blant annet være snakk om turisme og om å utnytte naturressurser. Og ikke minst den forlokkende Nordøstpassasjen, som kan være en snarvei mellom Norge og land som Japan, Sør-Korea og Kina.

I 2017 brukte et russisk tankskip med gass fra Hammerfest bare seks og et halvt døgn gjennom Nordøstpassasjen til Sør-Korea, ifølge NRK.

Men så var det isfjellene da, de som driver rundt i de nordlige havområdene, fulle av ødeleggende krefter. Ingen ønsker seg en ny Titanic-katastrofe.

– Isfjellene har stor masse og kan gjøre stor skade på skip og plattformer, sier Løken til Titan.uio.no.

Noen isfjell er så store at de også kan true oss på andre måter. Akkurat nå er for eksempel et av verdens største isfjell på kollisjonskurs med øya Sør-Georgia i Sørishavet, melder Dagbladet. Fjellet er på 5800 kvadratkilometer, like stort som det som før var Akershus fylke.

Forskere frykter at isfjellet kan krasje inn i øya og true dyrelivet der. Blant annet er øya hjem for flere pingvinarter, selarter og fugler. Så da hadde det jo vært kjekt å kunne taue de truende isfjellene bort fra faresonen.

Matematikere på tokt i Tempelfjorden

Og det er her matematikeren kommer inn i bildet. I arbeidet med doktorgraden ved Matematisk institutt dro nemlig Løken til Svalbard for å studere isfjellene på nært hold.

– Vi ville undersøke isfjellenes dynamikk for å finne ut hvilken fare de utgjør for menneskelig aktivitet, sier han.

""
Trygve Kvåle Løken har undersøkt dynamikken i isfjell for å finne ut hvilken fare de utgjør for menneskelig aktivitet. Foto: Eivind Torgersen/UiO

Da trengte de isfjell. Det fant de i Tempelfjorden på Svalbard. Ut i den fjorden kommer det nemlig en stor bre som stadig kalver små og store isfjell.

– Vi begynte med å sette bevegelsessensorer på isfjellet. Det var en gul boks med akselerometer i tre retninger og et tre-akse-gyroskop. I tillegg til en GPS, forteller Løken.

Akselerometeret måler akselerasjon, gyroskopet måler rotasjonshastighet, og GPS-en holder orden på posisjonen. Boksen er konstruert av Jean Rabault, en av veilederne til Løken.

– Vi satte også ut sensorer i sjøen i nærheten for å måle strømmer og bølger. I tillegg hadde vi en vindmåler på båten.

""
Aleksey Marchenko fra Universitetssenteret på Svalbard (UNIS) og Trygve Kvåle Løken (t.h.) gjør isfjellet klart til taueeksperiment. Foto: Audun Tholfsen/UNIS

Måtte bruke synketau

De brukte også en fjernstyrt undervannsfarkost, en såkalt ROV, for å ta bilder av isfjellet under vann.

– Et isfjell er ikke noen sylinder, akkurat. Det er en kompleks struktur, og vi får ikke kartlagt geometrien veldig nøyaktig. Det var mest for å få et inntrykk av fasongen, sånn omtrentlig. Det viktigste er å vite hvor dypt de stikker, forteller Løken.

Da alt dette var på plass, kunne de endelig begynne eksperimentene med å taue isfjellene.

– Tidligere studier jeg har lest, har brukt flytende tau som ligger rundt isfjellet på havoverflaten. Problemet med det er at tauet kan gli av små isfjell og ikke minst at du kan få mye rotasjon. Hvis du har stor masse og bare drar i toppen, kan den lett rotere, sier Løken.

Å rotere betyr i klartekst at isfjellet velter, og dermed mister man kontrollen over enorme krefter.

– Vi ønsket å få tauet litt ned i dypet, så det trekker mer på midten av volumsenteret for å få jevnere trekk.

Ved å bruke synketau, kunne de feste lassoen rundt isfjellet dypere ned. Tauet ble festet til båten via en kraftsensor som målte tauekraften.

– Vi prøvde å taue på litt forskjellige måter, både med akselerering og med jevn hastighet, sier Løken.

De tauet rett fram, og de tauet i bue. I store svinger og krappere svinger. Og de sammenlignet dette med hvordan isfjellet vil drive naturlig.

""
To eksempler på hvordan isfjellene ble tauet rundt i Tempelfjorden og hvordan de ville drevet uten påvirkning. Illustrasjon: Trygve Kvåle Løken/UiO

Foreløpig er ikke alle analysene klare, men Løken tør likevel oppsummere:

– Det er bare å ta tida til hjelp, så går det bra å endre kursen til et isfjell.

Båten forskerne brukte, var ikke kjempestor, så de kunne ikke gyve løs på de aller største isfjellene. Isfjellene de prøvde å taue, hadde en diameter mellom fem og ti meter. Mange isfjell er veldig mye større enn det, så Løken må skalere opp før han kan komme med anbefalinger om hvordan man best tauer isfjell.

Instrumentet gikk til bunns

Feltarbeidet på Svalbard var ikke helt uten uhell. Den siste dagen tippet isfjellet rundt.

– Vi ga nok litt for mye gass, rett og slett. Isfjellene er veldig ustabile, og de tipper veldig fort.

""
Isfjellet har veltet, og dette er det siste bildet som er tatt av måleinstrumentet. Siden har ingen sett det. Foto: UiO

Men selv et isfjell som velter, kan gi gode data til matematikernes beregninger.

– Ja det kan det. Bortsett fra at det meste av dataene nå ligger på bunnen sammen med den gule boksen, sukker Løken.

MS Polarsyssel, tjenestefartøyet til Sysselmannen på Svalbard, var tilfeldigvis i nærheten. Løken ringte dem for å høre om de kunne hjelpe.

– Kapteinen var veldig imøtekommende men han hadde dårlig tid. Ellers kunne de kanskje tippet isfjellet tilbake, sier Løken.

Han har likevel nok av data å pusle med i månedene fremover.

Kontakt:

Trygve Kvåle Løken, stipendiat ved Matematisk institutt, UiO

Jean Rabault, forsker ved Matematisk institutt, UiO og senioringeniør ved Meteorologisk institutt

Les mer om anvendt matematikk på Titan.uio.no:

Matematikk kan redde korallrevene i havet

Slik avslørte forskerne ukjent mekanisme i cellenes indre

Skattesnytere går en usikker fremtid i møte