17. februar 2011

Undersøker havbunnslekkasjer utenfor Vesterålen

Havbunnen utenfor Vesterålen lekker. Det viser undersøkelser foretatt med fjernstyrte og selvstyrte undervannsfarkoster i Hola-området på 200 meters dyp.

Hola-områdetKORALLREV: Gassoppkommene ligger like ved to korallrev som er opp til 15 meter høye. K – karbonatskorper ved gassoppkommene.

Hola-områdetUNDER VANN: HUGIN er utstyrt med avansert instrumentering for detaljert registrering av havbunnen.Området er godt kjent for sine rike korallforekomster, som er dokumentert av MAREANO-programmet. Tidligere undersøkelser har også indikert at gass lekker ut fra havbunnen, men mange spørsmål har vært ubesvart.

HUGIN skanner havbunnen

Forskningsskipet H.U. Sverdrup fra Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) ankom Hola-området onsdag 9. februar. Først ble HUGIN, FFIs selvstyrte undervannsfarkost, sjøsatt.

Hola-områdetUTSLIPP: Undervannsfarkosten HUGIN slippes ut fra akterenden på skipet.Denne undervannsfarkosten opererer selvstendig - uten mannskap - og er ikke forbundet til moderfartøyet med kabel, men svømmer rundt på egen hånd etter et forhåndsoppsatt program.

Det er også mulig å instruere HUGIN underveis ved hjelp av radiokommunikasjon. HUGIN er utstyrt med blant annet multistråleekkolodd, sidesøkende sonar, kamera for kontinuerlig fotografering, bunnpenetrerende ekkolodd og metangass-sniffer.

Den første turen kartla området på øst- og sørsiden av to korallrev. Da vi analyserte dataene fra den sidesøkende sonaren, så vi tydelig at enkelte områder pekte seg ut. Disse var litt mørkere enn omgivelsene, og hadde en ”rufsete” overflatestruktur. Spesielt et område som lå 100 meter øst for det sørligste korallrevet pekte seg ut.

De detaljerte dybdedataene fra multistråleekkoloddet EM710, som er skrogmontert på H.U. Sverdrup, viste at disse mørke områdene var 1-2 meter høye hauger som strekker seg over flere titalls meter. Fotografiene fra disse områdene viste at det lokalt er tett i tett med det som så ut som karbonatskorper. Dette er flakformede, uregelmessige forsteininger av sand, grus og kalkskall som er dannet ved kjemiske reaksjoner knyttet til utstrømming av metangass og kjemiske forbindelser fra havbunnen. Slike karbonatskorper regnes som gode indikasjoner på at det er et aktivt eller utdødd gassoppkomme på havbunnen.

Undersøkelser med fjernstyrt miniubåt

Nå visste vi hvilke områder hvor vi kunne finne karbonatskorper. Neste trinn var derfor å forsøke å få prøver – både for å forsikre oss om at det virkelig var karbonatskorper, og for å få materiale til videre undersøkelser. ROV’en Gunther ble derfor gjort klar, og sluppet i dypet like før midnatt onsdag. Sterk strøm gjorde manøvreringen vanskelig, men til slutt fant vi et område med karbonatkorper. Store svamper og andre organismer vokste tett i tett på skorpene, omgitt av områder med sandbunn uten slikt dyreliv.

(Artikkelen fortsetter under bildene) 

Hola-områdetTWIN PEAKS: 3-dimensjonal modell av Twin Peaks-området, med sidesøkende sonar-data og bilder drapert over 3D-modellen. K – karbonatskorpe; KK – korallkolonier.

Hola-områdetTIL BUNNS: ROV’en ”Gunther” fra ABYSS på dekk, klar for dykk.Operatørene fra ABYSS brukte gripearmen på ROV’en og slo kloa i en av skorpene. Etter noen forsøk havnet den trygt i kurven, og kunne bringes opp til overflaten.

Vi kjørte også ROV’en over det sørligste karbonatskorpeområdet. Det viste at det består av korallgrus og mudder, med spredte kolonier av levende koraller – både lophelia, paragorgia og risengrynskorall.

Sammenkittet sand og grus, med hull

De første observasjonene av karbonatskorpen ombord på H.U. Sverdrup viste at den er lys olivenbrun, med mange rørformede hull som er opptil noen millimeter i diameter. Grunnmassen besto av finkornet sand med enkelte gruskorn, og rester av kalkskjell.

Hola-områdetSKORPE: Havbunnsbilde i S/H fra Hugin, med karbonatskorper (mørke, uregelmessige steiner) og svamper.Når vi kommer tilbake til Trondheim, vil vi sage den på tvers, og lage tynnslip som kan studeres under mikroskop for å se nærmere på hva den består av. Etter hvert tar vi også sikte på å finne ut hvor gammel den er, ved hjelp av uran-thorium-isotoper. På den måten kan vi finne ut når gassutstrømningen som dannet akkurat denne skorpen skjedde.

Hvis vi en gang i fremtiden også får Hola-områdetTETT: Prøvetaking av karbonatskorpe, med en fjernstyrt arm på ROV’en. Svamper og andre organismer lever tett i tett på skorpene.prøver fra de nederste delene av karbonatskorpehaugene, kan vi kanskje finne eldre skorper som viser når utstrømningene startet.

På jakt etter gass-skyer

Når gass slipper ut fra havbunnen, stiger den opp i vannmassene som bobler før den etter hvert oppløses i vannet. Med ekkolodd kan man se slike gassbobler, på samme måte som svømmeblæren i fisk gir et tydelig ekko som kan sees på ekkolodd som brukes av for eksempel fiskeflåten.

Hola-områdetSKORPE: Karbonatskorpe med (frossen) svamp til høyre.Ekkoloddet om bord på H.U. Sverdrup er av en ny type multistråleekkolodd som også registrerer signaler fra vannfasen. To ganger i sekundet sender det ut 400 stråler i en vifteform under båten, og registrerer både alt som er i vannet mellom overflaten og havbunnen, og selve havbunnen. På havbunnen dekkes et cirka 800 meter bredt område ved 200 meters vanndyp.

I løpet av tiden vi har vært i området har vi kjørt flere ganger over områdene der vi trodde det kan være aktive gassutslipp.

Den første gangen så vi noe som kanskje kunne være gass-skyer, men det var umulig å avskrive at det var fiskestimer, eller rett og slett støy. Men den andre gangen fikk vi en fulltreffer. Da kjørte vi like etter at tidevannet hadde vært på sitt høyeste. Vi kjørte flere ganger over det mest aktuelle stedet, og hver gang så vi gass-skyer som strakk seg mer enn 50 meter oppover i vannsøylen. Noen steder så vi klare skyer som strakte seg helt fra havbunnen, mens andre ganger var det skyer som hang over havbunnen.

Kanskje antyder det sporadiske mønsteret at gassen slipper ut i pulser?

Sammenfallet med at tidevannet hadde passert sitt høyeste punkt tror vi ikke er en tilfeldighet. Andre steder i verden er det blitt sett en tett sammenheng mellom variasjonene i tidevannsstand, og utslipp av gass. Derfor er teorien nå at gass-utslippene i Twin Peaks-området påvirkes av tidevannet, og at de kommer i pulser.

Prøvetaking for bakterier

Havbunnsmiljøet er spesielt der hvor gass strømmer ut. Karbonatskorpene gir grobunn for organismer som må ha hard bunn, slik som svamper og koraller, og krepsdyr finner gjemmesteder under skorpene. Mange steder er det også observert bakteriefilm på skorpene. Derfor er det interessant å undersøke om det finnes spesielle bakterier i sedimentene rundt slike gassoppkommer, for å se om de har egenskaper som kan utnyttes for eksempel innen medisin.

På dette toktet har vi med utstyr fra Marbank i Tromsø for å ta sedimentprøver som senere skal studeres på laboratoriet. Torsdag kveld tok vi prøver med en grabb som ble senket ned til det største området med karbonatskorper. I strålende måneskinn, nordlys, nesten flatt hav og med vindstille fikk vi opp prøver som straks ble frosset ned i minus 80 grader celsius.

Videre undersøkelser i Barentshavet

Undersøkelsene i Hola-området har blitt gjort mulig ved at oljeselskapet Lundin har stilt ledig toktkapasitet til disposisjon for NGUs vitenskapelige undersøkelser. Nå er vi på vei til områdene øst for Tromsøflaket i Barentshavet, hvor hoveddelen av toktet skal foregå.

Her er det Lundin som har hovedansvaret. Sammen med GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) og NGU skal Lundin undersøke havbunnsmiljøet i lisensområdene sine. Grunne geologiske prosesser i de øverste 1000 metrene er prioritert, med unge forkastninger, lekkasjer av hydrokarboner til havbunnen, pockmarks (grunne groper forårsaket av utstrømning av gass eller væske), gasshydrater og lekkasjerelatert mikrobiologi som viktige komponenter.

Hola-områdetGODVÆR: Undersøkelsene i Hola utenfor Vesterålen har foregått i uvanlig fint vær, med lite vind og bølger.