Svensk forskning i Arktiska oceanen med isbrytaren Oden - Sett ur mitt eget forskningsperspektiv

Transkript

1 Svensk forskning i Arktiska oceanen med isbrytaren Oden - Sett ur mitt eget forskningsperspektiv Martin Jakobsson Institutionen för geologiska vetenskaper Bolincentret för klimatforskning The University Centre in Svalbard (UNIS)

2 Sveriges marina polarperioder Ymer 1980 Oden early 1900 SS Vega

3 Ymer i packisen1980: Källa SU arkiv...

4 En vision! Inspired by the Swedish Ymer-80 expedition, plans are now well under way for a new Swedish high Arctic marine effort. The Oden- 91 Expedition is scheduled for the summer and autumn of eleven years after the Ymer-80 expedition. This, the first major expedition in the long-term plan for renewed Swedish Arctic research, calls for intense international cooperation in science and logistics. Gunnar Hoppe ( )

5 Vad behövs för ett forskningsprogram i centrala Arktiska oceanen? Logistiskt plattform Logistisk expertis Långsiktighet (finansiering)

6 ODEN - Arctic Class Icebreaker Designed for Arctic Research Operations 47 berths for scientists and 25 for crew Scientific labs and can carry additional container labs, frozen storage, and sampling / data acquisition systems for geology, geophysics, seafloor mapping, chemical and physical oceanography, meteorology, biogeochemistry, ornithology, etc. Total power: 18.0 MW ( hp), Length: m, Max beam: 31.0 m Geo winch (to be upgraded) A-frame (15 ton) Container labs Container storage Permanent lab CTD/water sampling

7 Icebreaking capability: >2 m solid ice at 3 knots Turning radius in 0.8 m ice: 1 ship length Endurance: nmi at 13 knots or 100 days Geophysical operation added 2007 (multibeam/chirp/water column) Additional storage and berth capacity added 2008

8

9 1 m Oden multibeam and chirp SBP TX-array 8 m Knut and Alice Wallenbergs Foundation Swedish Research Council (VR) Swedish Maritime Administration Oden EM 122, 1 x1 SBP120, 3 x 3, khz (chirp) Thor Loke 4000 m m

10 Expeditioner till Arktiska oceanen med Oden Arctic Ocean 1991 Arctic Ocean 1996 Arctic Ocean 2001 Arctic Ocean 2002 ACEX Arctic Coring Expedition Beringia 2005 AGAVE 2007 LOMROG I (2007) ASCOS 2008 LOMROG II (2009) EAGER 2011 LOMROG III (2012) Multibeam SAT (2007, 2008) SWERUS-C3 (2014)

11

12 Några milstolpar får vår marina forskning (vår=geologi/geofysik/oceanografi)

13 International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean (IBCAO) Version 1.0: 2000 Version 2.0: 2008 Version 3.0: 2012 Start i St Petersburg, Ryssland 1997

14

15 Status 2011: < 11 % of the central Arctic Ocean is mapped with multibeam Mars was mapped already in 1998 and 1999 by NASA s Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA). From Mars Express High-Resolution Stereo Camera (HRSC) images, DTMs of 50x50 m resolution are produced and ortho-images with 12.5 m resolution (Gwinner, et al,., EPSL, 2010)

16 Några av våra stora forskningfrågor Havsisens historia Glaciationshistoria Feedback: klimat/hav/kryosfär Kolcykeln Utvecklingen av Arktiska oceanen

17 Havsisfritt under somrarna för år sedan? Upprepar detta sig, fast av en annan orsak? Modeling Paleo-proxies Stranne, Jakobsson, Björk, in review Jakobsson, M., Long, A., Ingólfsson, Ó., Kjær, K.H., Spielhagen, R.F., New insights on Arctic Quaternary climate variability from palaeo-records and numerical modelling. Quaternary Science Reviews 29,

18 Co-Chiefs: Jan Backman, Stockholm University Kate More, University of Rhode Island Arctic Ocean Coring Expedition 2004 (ACEX)

19 Seismik insamlad från Polarstern och Oden 1991, 1996, 2002 låg till grunden AWI (Jokat, Kristoffersen et al, 1991, 1995)

20 1 m 150 m 167 m 192 m 196 m 212 m 219 m 381 m Zebralayer 0.1 Ma 11.5 Ma Ma 17 Ma 43 Ma 44 Ma 55 Ma

21 428 m borrades genom sedimenten på Lomonosovryggen Subtropiska förhållanden påfanns i sedimenten under PETM för ca 55 miljoner år sedan TEX86 pekar på att ytvattnet i Arktis steg med 3-5 C under Early Eocene Thermal Maximum 2 (ETM2; 53.5 Ma). Enorma förekomster av Azolla-sporer påvisar färskt ytvatten i Arktiska oceanen för miljoner år sedan. Apectodinum agnostum De första tecknen på havsis för ca 47 miljoner år sedan. Framsundet öppnar sig tillräckligt för 17.5 miljoner år sedan för att utveckla Arktis från en stor sjö till ett ventilerat hav

22 Isbrytarexpedition till outforskade områden norr om Grönland

23 Pirouette Survey Finding or breaking up an opening large enough to spin the icebreaker around 360. Results: Worked superbly in 10/10, 4 m thick, ice conditions. Data can be difficult to process.

24 50 ms TWT 37.5 m PC-08 GC-09 GC-10 Iceberg disturbed sediments GC m

25 An Arctic Ocean ice shelf years ago Grounding of large icebergs from ice shelf Jakobsson, M., Nilsson, J., O Regan, M., Backman, J., Löwemark, L., Dowdeswell, J. A., Mayer, L., Polyak, L., Colleoni, F., Anderson, L.G., Björk, G., Darby, D., Eriksson, B., Hanslik, D., Hell, B., Marcussen, C., Sellén, E., and Wallin, Å., An Arctic Ocean ice shelf during MIS 6 constrained by new geophysical and geological data, APEX QSR

26 Oden, Antarktis

27 Analyzed ridge height variation along profile Jakobsson, M., Anderson, J.B., Nitsche, F.O., Dowdeswell, J.A., Gyllencreutz, R., Kirchner, N., O Regan, M.A., Alley, R.B., Anandakrishnan, S., Mohammad, R., Eriksson, B., Fernandez, R., Kirshner, A., Minzoni, R., Stolldorf, T., Majewski, W., Geological record of Ice Shelf Breakup and Grounding Line Retreat, Pine Island Bay, West Antarctica. Geology 39,

28 High-resolution satellite data show the Wilkins Ice Shelf collapse in detail, including blocks of ice that have tipped over and blocks of ice that have remained upright. (Formosat image 2008 Dr. Cheng-Chien Liu, National Cheng-Kung University and Dr. An-Ming Wu, National Space Organization, Taiwan.)

29 IBCSO Version 1.0, 2013

30 Arctic Ocean Investigation of Climate-Cryosphere-Carbon Interactions The SWERUS-C3 Program University of Alaska Fairbanks

31 Framtiden?

32 Sammanfattning/diskussion Satsningen kring Oden har gett svenska forskare en stark ställning i centrala Arktiska oceanen Oden har utvecklats till en av världens främsta forskningsisbrytare som borde användas i ett långsiktigt Arktis/Antarktis forskningsprogram Oden har idag inte en säkerställd finansiering för forskning, men vår regering har uttalat förtur för forskning under sommarmånaderna. Oden skall också vara till självkostnadspris för grundforskning Enskillda forskargrupper får idag söka finansiering för Odens drift; expeditioner arrangeras allt för sällan En långsiktig finansiering för Oden till forskning behövs Kan ett Nordiskt sammarbete kring Oden etableras?

33 Maj Okt