Havforskning på lavbudsjett

For å måle bølger, havstrømmer, saltholdighet eller temperatur i havet, bruker forskere ulike instrumenter som driver i sjøen eller er forankret i havbunnen.

En CTD-sonde (Conductivity Temperature Depth) kan for eksempel plasseres i bøyer som driver fritt rundt i havet og måler temperatur og saltholdighet. Såkalte glidere ser ut som torpedoer. De kan programmeres til å ferdes i bestemte ruter ute i havet.

Instrumentene samler inn viktig informasjon om havet, som igjen kan verifisere varslingsmodeller eller satellittobservasjoner. Meteorologer kan forbedre varslene om vær og sjø når de får mer pålitelig data fra havet.

Måleinstrument på budsjett

Tradisjonelle instrumenter er ganske kostbare og de må settes ut fra forskningsfartøy. Med rett kompetanse og relativt lite midler er det mulig å utvikle noe selv.

Nå har forskerne på Meteorologisk institutt nylig klart å bygge rimelige instrumenter som måler havets tilstand. Disse fungerer så godt at det allerede er igangsatt flere prosjekter som skal gjøre det samme.

Billig boks

Meteorologisk institutt samarbeider nå med Universitetet i Bergen om utvikling av såkalte driftere.

– Det er utrolig hvor langt elektronikken har kommet, sier forsker Jean Rabault som gjennom flere år har bygget sine egne instrumenter, blant annet for å måle bølger i havisen nord for Svalbard i prosjektet Arven etter Nansen som tidligere omtalt på forskning.no.

Han forklarer kort om komponentene som får plass inne i en liten boks, som kan sees på bildet ved siden av. Her er en kraftig mikrokontroller, GPS, satellitt-modem og en sensor som har innebygget nøyaktig akselerometer, gyroskop, og kompass.

Det hele koster under sju tusen kroner.

– Det er bare å legge til et par batterier og finne en passende vanntett boks så er vi klare til å ta over verdenshavene og sende meldinger fra hvor som helst i verden, sier han.

Vil revolusjonere havobservasjoner

Under den pågående ekspedisjonen One Ocean Expedition ble en såkalt drifter satt ut av forsker Lars R. Hole og studenter fra Universitetet i Bergen.

10. november 2021 befant ekspedisjonen seg rett nord for Curaçao i det karibiske hav. Drifteren, som ble satt ut i havet, fikk navnet «Floatenstein» på grunn av sitt noe røffe utseende.

– Jean Rabault bygget Floatenstein på ganske kort varsel før seilasen, men den har fungert over all forventning. Prisen for komponentene endte under sju tusen kroner, som er en svært lav sum for et vitenskapelig instrument, forteller Hole.

Hva skjer med Floatenstein?

Etter to måneder på sjøen i opp til tre meters bølger og flere hundre kilometers drift, er Floatenstein for tiden i nærheten av Belize.

– Det er spennende å se om den treffer land, eller om den får forlenget liv sier Hole.

Om den treffer land nå, vil forskerne kontakte kollegaer i Belize og håpe at de kan plukke den opp mot å få bruke dataene den har samlet inn.

Dette er i tråd med Meteorologisk institutt sin åpne datapolitikk og sterke delingskultur.

Hva måles?

Floatenstein måler havtemperatur og bølger. I tillegg logger den også reiseruten, den såkalte drivbanen. Dette bidrar til å verifisere den såkalte drivbanemodellen OpenDrift som Meteorologisk institutt har utviklet.

Det er også andre enn forskere som studerer data fra Floatenstein. Masterstudent Judith Ølberg på Universitetet i Bergen skal jobbe med bølgemålingene som kommer inn.

Hva brukes målingene til?

Floatenstein bidrar til å dobbeltsjekke om modellene og målingene som forskerne har fra før av, er gode.

Forsker Patrik Bohlinger ved Meteorologisk institutt har laget programvaren Wavy, som henter satellittdata fra et bestemt område. Slik kan forskere sjekke om deres lille farkost har samme data som målinger fra satellitter.

I figuren under er det plottet en sammenligning mellom Floatensteins målinger og satellittobservasjoner.

I kjølvannet av Floatenstein

Meteorologisk institutt planlegger nå å bygge flere driftere blant annet i samarbeid med Slåtthaug videregående skole i Bergen. Elevene får nyttig praksis og forskerne får bygget flere driftere.

– Forhåpentligvis får elevene innsikt i nytten av forskning og gode observasjoner. Vi tror det er motiverende for dem å bidra til reelle prosjekter, sier en av de andre forskerne, Gaute Hope.

Hope bygger driftere som bruker GSM-kommunikasjon. Disse lager han for under to tusen kroner. Disse vil kunne fungere nær kysten når det er mobildekning.

Forskerne ved Meteorologisk institutt og Havforskningsinstituttet planlegger et større feltforsøk til sommeren. Målet er å simulere drift av lakselus i havet på en mer nøyaktig måte enn tidligere.

Og hva skjer med drifterne i havet? Siden posisjonen er kjent, vil disse på sikt bli hentet inn.

Artikkelen er laget av Meteorologisk institutt (MI), og ble først publisert på forskning.no - der MI er en av eierne.