Polarexpedition ska utforska ett Arktis i förändring

Isbrytaren Oden är en av världens främsta plattformar för forskning i polarområdena. Polarforskningssekretariatet hyr isbrytaren Oden av Sjöfartsverket för expeditioner under sommarhalvåret.

Den 10 augusti gick fyra chalmersforskare ombord på isbrytaren Oden för en sex veckor lång expedition till Norra ishavet. Målet med resan är att öka förståelsen för samspelet mellan hav, is och atmosfär i ett Arktis som snabbt förändras till följd av klimatförändringarna. En viktig del av expeditionen är den internationella forskarskolan Early Career Researcher-programmet, där 24 av expeditionens 35 forskare ingår.

– Programmet är ett av huvudsyftena med expeditionen. Det fokuserar på det arktiska klimatsystemet och kombinerar föreläsningar, seminarier och praktiskt fältarbete. Målet är att utbilda nästa generation polarforskare, säger Leif Eriksson, professor i radarfjärranalys på Chalmers tekniska högskola.

Arktis värms upp betydligt snabbare än det globala genomsnittet, vilket gör området till en nyckelmiljö för forskning om framtidens klimat. Expeditionen genomförs i slutet av sommarens smältperiod när havsisen är som minst utbredd. Det gör perioden särskilt intressant för forskarna, som vill förstå hur isen förändras och hur dessa förändringar påverkar havet, atmosfären och klimatet i stort.

Den aktuella expeditionen är den andra i en serie av tre planerade resor i samarbete mellan forskare och forskningsfartyg från Kanada och Sverige. Från den kanadensiska isbrytaren Louis S. St-Laurent fokuserar man på kartläggning av havsbotten och för att få så störningsfria mätningar som möjligt kommer isbrytaren Oden bereda väg för kanadensarna. Samtidigt kan forskarna ombord på Oden göra kontinuerliga mätningar och observationer av havsis, havsströmmar, väder och aerosoler i atmosfären.

Sammanlagt har expeditionen sex forskningsinriktade ”arbetspaket”, där forskarna från Chalmers ingår i tre av dem:

Meteorologi och aerosoler
Oceanografi och marin kemi
Havsisens egenskaper

Unga forskare har utformat delar av expeditionens innehåll

Arbetspaketet om havsisens egenskaper leds av Leif Eriksson, på avdelningen för geovetenskap och fjärranalys på Chalmers, men han betonar att det är forskarna i Early Career Researcher-programmet som format mycket av innehållet.

– Varje arbetspaket har sitt vetenskapliga fokus, men det är de unga forskarna själva som har definierat vad de vill göra. De har skrivit ansökningar där de beskriver sin forskning och varför de vill delta i expeditionen. Det gör att det blir fler forskningsfrågor och större bredd än på en vanlig forskningsexpedition, säger Leif Eriksson.

Forskarna som ingår i Leifs arbetspaket ska till exempel arbeta med frågor som: Hur ser isens yta ut? Hur bildas isvallar? Hur påverkar vågorna isen? Hur transporteras energi mellan havet och atmosfären? Syftet med det arbetspaketet är att förbättra förståelsen av havsisens förändringar och validera satellitobservationer.

Tre unga forskare från Chalmers deltar på expedition: Cornelius Quigley, postdoktoral forskare vid Geovetenskap och fjärranalys, institutionen för miljö- och energivetenskaper, Faustine Mascaut, postdoktoral forskare vid Onsala rymdobservatorium, institutionen för fysik och astronomi samt Julia Iwan, doktorand, Vatten miljö teknik, på institutionen för arkitektur och samhällsbyggnadsteknik.

Faustines och Julias forskningsförslag valdes ut för Early Career Research Programme medan Cornelius deltar i ett projekt finansierat av Svenska rymdmyndigheten där Chalmers och Polar Research Secretariat ska förbättra användningen av satellitdata för säkrare och mer resurseffektiva skeppstransporter och forskningsexpeditioner i isbelagda vatten.

Julia Iwan:

– Min forskning fokuserar på optiska metoder och biogeokemiska kretslopp, exempelvis organiskt material och nitrat. Jag arbetar med optiska sensorer och vill koppla deras mätningar till löst organiskt material i naturliga vattenmiljöer längs hela kedjan från flod till hav. Jag har ett särskilt intresse för Arktis eftersom området genomgår stora förändringar till följd av den globala uppvärmningen.

– Den här expeditionen passar perfekt för min forskning eftersom man kommer att använda flera av de sensorer och metoder som jag har arbetat med. Jag får värdefull erfarenhet av forskningsexpeditioner och möjlighet att utforska vetenskapliga metoder kopplade till Norra ishavet.

– Jag tror att jag ser fram emot allt: upplevelsen av att vara ombord på en isbrytare, att bygga nätverk inom den arktiska forskningsgemenskapen, att lära mig mer om Norra ishavet, att utforska nya forskningsmetoder och att få samla in prover i den här unika miljön.

Faustine Mascaut:

– Jag arbetar inom arbetspaketet för meteorologi och aerosoler. Mitt fokus är samspelet mellan hav, is och den lägsta delen av atmosfären, och hur dessa processer påverkar moln. Ombord kommer vi att använda flera olika instrument, bland annat radar, radiometrar och instrument för att mäta turbulenta flöden.

– För mig är expeditionen en möjlighet att lära mig så mycket som möjligt. Jag vill se hur allt fungerar i praktiken och ta del av så många delar av forskningen som möjligt. Samtidigt är de data som samlas in mycket värdefulla för mitt arbete. Jag utvecklar modeller för polarområden, och observationerna från expeditionen kan användas för att förbättra och utvärdera dem.

– Inom meteorologigruppen arbetar deltagarna med olika frågor. En forskare vill förbättra väderprognoser i polarområden, en annan fokuserar på aerosoltransport och hur olika partiklar påverkar atmosfären. Själv studerar jag de vertikala flödena mellan hav, is och atmosfär och hur de påverkar molnbildning.

Cornelius Quigley:

– Mitt fokus under expeditionen är att samla in så mycket fältdata som möjligt från havsisen, bland annat genom att placera ut drivbojar på isen. De kommunicerar med satelliter och gör det möjligt att följa hur isen rör sig över tid. På så sätt kan vi jämföra observationerna på plats med satellitbilderna och få en bättre förståelse för hur väl de algoritmer och metoder vi använder fungerar.

– Jag har tidigare deltagit i en expedition till Grönland där vi under tre veckor arbetade med att placera ut liknande mätinstrument på isflak så att vi kunde följa förändringar i isen under flera månader. Därför ser jag fram emot att få göra något liknande igen, men i en större forskningsmiljö och tillsammans med forskare från många olika discipliner.

Isbjörn på isen — Det är ganska troligt att expeditionen kommer att få se isbjörnar berättar Leif Eriksson: "Ska vi ut på isen måste vi ha med oss en person med gevär för att kunna skrämma bort dem med varningsskott. Isbjörnar är nyfikna och kan känna lukten av mat på långt håll". (Bilden är från en expedition 2023, läs mer om den via länk längre ner på sidan).

Inte bara forskning ombord

I expeditionen ingår också två arbetspaket som inte är forskningsinriktade. Gymnasieläraren Henrik Swärd deltar i arbetspaketet Lärarprogrammet, som syftar till att stärka kopplingen mellan polarforskning och skola samt utveckla pedagogiskt material baserat på expeditionens arbete. Detta för att expeditionens forskning ska göras tillgänglig och relevant för elever och lärare. Och sist men inte minst deltar författaren och dramatikern Andreas Norman i Konstnärsprogrammet. Under tidigare expeditioner har illustratörer och konstnärer medverkat i programmet. Detta för att bidra till att kommunicera forskning, den arktiska miljön och människans relation till det okända till en bredare publik, samt skapa nya berättelser och perspektiv kring Arktis och polarforskning.

De två sistnämnda arbetspaketen bidrar ytterligare till att bredda expeditionens uppdrag och fokusområden.

– En sex veckor lång expedition som den här är alltid speciell, men det som gör den här extra speciell är att den verkligen samlar många olika forskningsfrågor och discipliner på samma plats. Deltagarna får inte bara arbeta med sina egna projekt utan också lära av varandra och få en bredare bild av hur det arktiska klimatsystemet fungerar. Det kommer att bli en väldigt spännande och intensiv resa där vi lär oss mycket på kort tid, säger Leif Eriksson.