30. desember 2015

Jan Mayen gjennom is, ild og vann


Innflyvning til Jan Mayen. Beerenberg i bakgrunnen. Ikke mange kommer hit. Alle foto: Astrid Lyså og Eiliv Larsen
Jan Mayen ligger isolert midt i møtet mellom to havstrømmer. Her kan forskerne få verdifull innsikt i klimaendringene.

Forfatter: Steinar Brandslet, Gemini

Den norske øya Jan Mayen er spesielt spennende for geologer som forsker på tidligere tiders klima. Litt forenklet kan du si at øya ligger på grensen mellom kalde arktiske vannmasser og varmere atlantiske vannmasser.

- Dette er det eneste landområdet på den nordlige halvkule der varme og kalde havstrømmer møtes, sier prosjektleder og lagleder Astrid Lyså ved Norges geologiske undersøkelse (NGU).

Det gjør Jan Mayen potensielt veldig sårbar for klimaendringer og endringer i balansen mellom disse vannmassene.

- Et helt unikt sted. Vi vet ingenting om Jan Mayen når det kommer til dette, sier Lyså, som høsten 2015 selv dro til Jan Mayen sammen med flere andre forskere.

NGU skal de nærmeste årene jobbe med å få mer kunnskap om hvordan klimaet har utviklet seg i Arktis. Samtidig skal de kartlegge mer av den kompliserte geologien på øya. Is, ild og vann har påvirket landskapet her. Og gjør det ennå.

Arbeidet NGU leder er støttet av Norges forskningsråd. Folk fra NTNUs forskningssenter AMOS og NTNU Vitenskapsmuseet er blant dem som bidrar til arbeidet på Jan Mayen, i tillegg til andre partnere utenfor Norge.

Nordlaguna
Nordlaguna til venstre, havet til høyre.
Nordlaguna
Astrid Lyså og Eiliv Larsen fra NGU i arbeid med Vitenskapsmuseets ROV som ble brukt for å kartlegge bunnforholdene i Nordlaguna. Foto: Martin Ludvigsen

Få kan komme hit

For første gang skal forskere samle inn data fra variasjoner i isbreenes utbredelse så langt tilbake i tid som det er mulig på denne øya som bare er vel 400.000 år gammel. De vil også forsøke å rekonstruere hvordan klimaet har vært her gjennom perioden etter at isen trakk seg tilbake siste gang for omtrent 15 000 år siden, blant annet ved å analysere bunnsedimenter fra innsjøen Nordlaguna.

- Forskere står nærmest i kø på Grønland og Svalbard, men på Jan Mayen har det vært få, sier Eiliv Larsen, som både er forsker ved NGU og professor II ved NTNU.

Noe av årsaken er at Jan Mayen ikke er helt enkelt å komme til, ettersom det ikke går regulær transport dit, ingen havn eksisterer, og ilandstigning på øya er strengt regulert. Det er langt mellom flyene, og de skal i hovedsak støtte opp om Jan Mayen stasjon som tilhører det norske forsvaret, i tillegg til den norske værstasjonen som ligger på øya. Dermed er det også begrenset med plasser.

Geologene kartlegger de beste områdene for prøvetakinger i Nordlaguna.

- Dette er den eneste innsjøen på Jan Mayen som ikke tørker ut om sommeren, sier Lyså.

Sist høst dro forskerne til Jan Mayen for å begynne arbeidet i innsjøen. Den første jobben ble å finne ut hvor i Nordlaguna det er best å ta prøver. Det er ikke uten videre enkelt.

- Jan Mayen er et vakkert, men ugjestmildt sted som krever en komplisert logistikk. For å lykkes her er det viktig å jobbe tverrfaglig, og ha interesse og innsikt i problemstillingene fra andre disipliner, sier professor Martin Ludvigsen fra Institutt for marin teknikk ved NTNU.

Blokk
Eiliv Larsen vurderer om denne blokken som ligger i overflaten er transportert og avsatt av isbre, ettersom den da vil være egnet å prøveta for å datere når det skjedde.
Beerenberg
Den aktive vulkanen Beerenberg, som rager 2277 meter over havnivå, er dekket av is. Flere av breutløpere rekker ned til, eller nesten ned til, dagens havnivå. Foran mange av disse breutløperne finner vi markerte morener som vitner om at isen har trukket seg tilbake de siste tusener av år.

Rundt 15.000 år?

NGU vil ta kjerneprøver av havbunnen for å forsøke å dokumentere klimahistorien på Jan Mayen for de siste 10-15 000 år. Men dette er en forenkling.

- Vi vil ha data fra en så lang periode som mulig, og vet egentlig ikke hvor gamle de eldste sedimentene i sjøbunnen er, sier postdoktor Johanna Kristina Anjar fra Nasjonallaboratoriene for datering ved NTNU Vitenskapsmuseet.

Men sedimentene er nok ikke mye eldre enn 15 000 år. De kan godt mulig være yngre.

I dag er nesten hele Jan Mayen fredet som naturreservat. Det er strenge restriksjoner på bruk av øya.

Øya har i dag arktisk vann på vestsiden og atlantisk vann på østsiden. Om du kan forstå hvordan dette har variert tilbake i tid, kan det bidra til større forståelse av klimaet. Kjerneprøver av sjøbunnen kan gi svar. Men det er ikke bare å gå inn og ta prøver hvor som helst heller.

Vil finne urørt sjøbunn

Før de tar disse kjerneprøvene ønsker NGU derfor å vite mest mulig om Nordlaguna. Hovedhensikten med AUV-kartleggingen var å finne et optimalt sted for kjerneprøvene. Prøvene må tas på punkt med myke sedimenter.

Grunnen til at de tar prøvene i denne innsjøen er at det høyst sannsynlig er her du kan gå lengst tilbake i tid og samtidig få en kontinuerlig sedimentkjerne. Ikke noe annet sted på Jan Mayen vil dette være mulig.

På Jan Mayen, der de logistiske og værmessige utfordringene er så store, er det spesielt verdifullt å kunne gå direkte på de mest lovende områdene for prøvetaking, områder med myke, tykke og noenlunde urørte sedimenter.

Samtidig ligger Jan Mayen veldig isolert til, så denne øya, som bare har én eneste permanent sjø, er den eneste muligheten geologene har for å få tatt denne typen av paleoklimadata fra regionen.

Systematisk kartlegging

Dette var første gang bunnen i Nordlaguna ble kartlagt med en automatisert undervannsrobot, en AUV, som undersøker bunnen i lagunen systematisk.

- Bruken av moderne undervannsfarkoster som AUV og ROV gjør det mulig å kartlegge en hel innsjø i løpet av en arbeidsdag, sier Martin Ludvigsen ved NTNU.

- Slike verktøy gjør datainnsamlingen mer effektiv. Forskerne får mer kunnskap uten å øke ressursbruken. Dette er viktig på steder med tung logistikk, slik som Jan Mayen.

- Uten AUV-kartleggingen hadde det ikke vært mulig å gjøre dette. Som en bonus får vi et bilde av bunnen i hele lagunen, inklusive de områdene som er for stormutsatte til å egne seg for kjerneprøver, mener Anjar.

Dette gjør det videre arbeidet for NGU lettere og bedre.

AUV-kartleggingen gir forskerne et veldig fint bilde av bunnen. De kan tydelig se områder der drivtømmer og andre objekter har samlet seg, om områder der fjellet ligger oppe i overflaten og former bunntopografien.

Vil ha kjedelige områder

- Det vi i første rekke er ute etter er likevel de områdene som ser aller kjedeligst ut, de som har en flatt og ensformig havbunn dekket av mye og finkornete sedimenter, sier Larsen.

Det er i disse områdene forskerne har de beste forutsetningene for å finne tykke lag med uforstyrrede sedimenter. Det vil si sedimenter som i stor grad har ligget stille der de først ble avsatt uten senere å ha blitt rørt om i eller bli erodert bort.

- Det er her forskerne har en mulighet for å få en kontinuerlig historie over de miljø- og klimaendringene som har funnet sted i området, sier Lyså.

Om alt går godt, vil kjerneboringene komme i gang våren eller sommeren 2016. Eiliv Larsen og Astrid Lyså fra NGU skal dra da også. De håper de kan gjøre unna boringene i løpet av en ukes tid.

Jan Mayen
Jan Mayen er ikke helt enkel å komme til. Det går ingen regulære flyturer for turister hit.
Jan Mayen
Forskere står nærmest i kø på Grønland og Svalbard, men på Jan Mayen har det vært få.

Flere istider på ei ung øy

Jan Mayen er også spesiell fordi øya har en aktiv vulkan, Beerenberg. Og aktiv vulkanisme har eksistert på øya samtidig som det har vært flere istider der.

- De eldste bergartene man kjenner til er nesten en halv million år gamle, og dette er ungt i geologisk perspektiv, sier Eiliv Larsen.

Det at det foregår vulkanisme samtidig som øya er dekket av is, gjør at man får begravd sedimenter avsatt av isbreene under lavastrømmer slik at de blir bevart. På fastlandet er stort sett slike eldre istidsavsetninger erodert vekk av is under siste istid.

- Dette gjør at det også er stort potensial for å finne eldre istidsavsetninger bevart på Jan Mayen, sier Lyså.

Jan Mayen
I dag er nesten hele Jan Mayen fredet som naturreservat.