Sjøisen er i konstant bevegelse, drevet av vind og havstrømmer. Den driver, strekkes ut og presses sammen. Et nytt satellittbasert produkt utviklet ved Nansensenteret gjør det mulig å følge både bevegelsen og deformasjonen i sjøisen over perioder fra dager til måneder. Dette gir verdifull informasjon både til klimaforskning og operasjoner i Arktis, blant annet det pågående forskningstoktet i det tiårige forskningsprogrammet «Polhavet 2050» og neste tokt i HiAOOS-prosjektet.
Fyller et langvarig kunnskapshull
I nærmere to tiår har forskere manglet et satellittprodukt som rutinemessig kan gi informasjon om hvordan sjøisen i Arktis beveger seg over tid. Nå presenteres LiMOSAT, et nytt system som bruker SAR-observasjoner (syntetisk aperturradar) fra satellitter som europeiske Sentinel-1 og canadiske RADARSAT-2 til å følge sjøisens bevegelser over store deler av Arktis. Systemet sporer hvordan isen driver, presses sammen og sprekker opp, og gir dermed ny innsikt i hvordan den arktiske sjøisen endrer seg i et varmere klima.
Ved å følge mindre områder av sjøisen fra ett satellittbilde til det neste kan LiMOSAT rekonstruere sammenhengende drivbaner og deformasjonshistorikk over uker og måneder. Arbeidet bygger videre på arven fra RADARSAT Geophysical Processor System (RGPS), som leverte tilsvarende informasjon, men med mindre nøyaktighet, mellom 1996 og 2008. LiMOSAT gjør det mulig å videreføre denne typen analyser med dagens satellittsystemer og legger grunnlaget for mer pålitelige langtidsstudier av sjøisdynamikk i Arktis. Samtidig kan informasjonen brukes av aktører som trenger oppdatert kunnskap om sjøisforholdene, blant annet for å planlegge trygg ferdsel i isdekte farvann.
Mer enn bare bevegelse
Å følge drivbanene til sjøisen forteller mer enn bare hvor isen har vært. Ved hjelp av drivbanene som beregnes av LiMOSAT kan forskerne kartlegge hvordan sjøisen deformeres mens den beveger seg. Disse mønstrene viser blant annet hvor isen strekkes fra hverandre og danner råker, områder med åpent vann mellom isflakene, og hvor den presses sammen og danner skrugarder, mye tykkere og mer ujevn is.
Slik informasjon er viktig for å forstå de fysiske prosessene som former sjøisdekket i Arktis. Dataene kan også brukes til å forbedre sjøis- og klimamodeller, slik at forskerne bedre kan beskrive hvordan sjøisen reagerer på endringer i vær-, hav- og isforhold.
Til nytte for operasjoner i Arktis
Deformasjon i sjøisen er ikke bare interessant for forskere. For fartøy som opererer i isdekte farvann kan informasjon om råker, skrugarder og sterkt deformert is bidra til tryggere og mer effektive rutevalg. Områder med tykk, deformert is og mange skrugarder kan være krevende å navigere gjennom, mens råker ofte gir lettere passasje gjennom ellers tett sjøis.
Systemet kan være nyttig for istjenester, varslingssentre og andre aktører som støtter navigasjon og aktivitet i Arktis. LiMOSAT brukes allerede under det første forskningstoktet i det tiårige programmet «Polhavet 2050». Sean Chua ved Nansensenteret, hovedforfatter av studien, gir navigasjonsteamet om bord på FF Kronprins Haakon daglige oppdateringer om sjøisforholdene basert på analyser fra LiMOSAT. Les mer om det pågående forskningstoktet her. Systemet skal også brukes under kommende forskningstokt i HiAOOS-prosjektet, som Nansensenteret leder. Les mer om HiAOOS her.
Testet mot observasjoner
For å evaluere metoden sammenlignet forskerne drivbanene beregnet fra satellittdata med målinger fra drivbøyer i Arktis. Resultatene viser at LiMOSAT kan rekonstruere sammenhengende drivbaner for sjøisen over perioder på flere uker og måneder, med godt samsvar mellom drivbanene beregnet fra SAR-data og observasjoner fra drivbøyene.
Systemet fungerer foreløpig best om vinteren, når stabile isforhold gjør sporingen enklere. Det er fortsatt behov for videre utvikling for å gjøre systemet mer robust om sommeren, men LiMOSAT har allerede vist sin nytteverdi for både forskning og tjenester som er avhengige av pålitelig informasjon om sjøisen i Arktis.
Nøkkelforskere: Sean Chua, Anton Korosov, Einar Ólason
