Hjem

K.G. Jebsen-senter for dyphavsforskning

Forskningsgrupper

Forskningsaktiviteten ved K. G. Jebsen-senter for dyphavsforskning (JC-DeepSea) er organisert i syv ulike arbeidsgrupper (WP). Disse gruppene er sterkt knyttet sammen, de er flerdisiplinære og de er designet for å formidle kunnskap fra det helt grunnleggende og opp til anvendt forskning.

rib_0.jpg

Rib
Foto:
Cédric Hamelin

Temaene for de syv arbeidsgruppene er:

WP1 – Skorpedannelse ved ultralave spredningshastigheter
WP2 – Diversitet og funksjon i hydrotermale systemer
WP3 – Mineralressurser i dyphavet
WP4 – Hydrotermale reaksjoner
WP5 – Geokjemiske energilandskaper og liv
WP6 – Biooppdagelse og bioprospektering
WP7 – Økosystem i dyphavet

WP1

Skorpedannelse ved ultralave spredningshastigheter

Denne arbeidsgruppen jobber med prosessene som danner havbunnsskorpen. Gruppen vil spesielt fokusere på de sprederyggene som har ultralav spredningshastighet, og som er de minst forståtte dyphavsryggene langs det globale, 60 000 km lange midthavsryggsystemet. De Arktiske midthavsryggene (AMOR), som går gjennom Norske-Grønlandshavet og inn i polhavet, er ultrasakte rygger.

Et sentralt objektiv for denne arbeidsgruppen er å øke forståelsen vår for den vulkanske aktiviteten som skjer ved slike rygger og koblingen med tektoniske prosesser. Denne forståelsen er nøkkelen for å forstå den hydrotermale aktiviteten som er involvert i dette.

Arbeidet vil starte ved å ta bilder av den vulkanske havbunnen i enestående oppløsning ved hjelp av et selvstyrende undervannsfartøy som bruker et helt nytt sonarsystem. For aller første gang kan vi kartlegge havbunnen på en skala som lar oss gjøre vulkanologiske studier direkte på havbunnen. Når denne kartleggingsaktiviteten er kombinert med detaljert prøvetaking, geokronologi og geokjemiske analyser vil vi kunne oppdage hittil ukjent informasjon for vår generelle forståelse av havbunnsspredning. Våre resultater være dermed være fundamentale for både WP2 og WP3.

WP2

Diversitet og funksjon i hydrotermale systemer

Denne arbeidsgruppen adresserer diversiteten og funksjonen av den hydrotermale aktiviteten i dyphavet.

Studier ved CGB og andre grupper har vist at den hydrotermale aktiviteten ved ultrasakte sprederygger er mer utbredt enn tidligere trodd. For å studere dette vil hydrotermale systemer langs AMOR vil være primærmålet.

Vi vil også studere nye deler av AMOR for å utforske utbredelsen og diversiteten av den hydrotermale aktiviteten der. Ved å følge utvalgte steder med sensorer, vil vi også kunne studere funksjonen av ulike ventiler for bedre å forstå prosessene i undergrunnen og fastslå flyt og forflytning av væske. Denne informasjonen vil videre forbedre vår forståelse av hvilken påvirkning den hydrotermale aktiviteten har på havene våre.

Denne arbeidsgruppen har konsekvenser for hvordan vi forstår kontakten mellom havbunnen og havene våre, og for vår bevissthet for de unike habitatene som finnes i de nasjonale og internasjonale farvannene i Arktis. Denne gruppen vil gi informasjon som er viktig for alle de andre gruppene.

WP3

Mineralressurser i dyphavet

Denne arbeidsgruppen arbeider primært med å vurdere det økonomiske potensialet for mineralressurser i dyphavet som dannes ved varme ventiler i dyphavet langs AMOR. Fokuset for gruppen vil være å undersøke de geologiske mineralårene og det økonomiske potensialet for avsetninger ved aktive og utdødde ventiler, både ved allerede utforskede områder og helt nye områder i dyphavet som vi forventer å finne gjennom senterets program. Gruppen vil bruke helt nye sensorer båret av AUVer og ROVer for å fastslå metallinnholdet i utvalgte ryggsegmenter.

Ved å kombinere våre statistiske analyser med vår forståelse av ryggsystemene, vil vi kunne estimere ressurspotensialet, med et spesielt fokus på norske farvann. Resultatene fra denne arbeidsgruppen har industrielle og samfunnsmessige konsekvenser og vil komme med viktige bidrag til politikere og beslutningstakere.

WP4

Hydrotermale reaksjoner

Denne arbeidsgruppen bruker laboratorieeksperimenter for å tilnærme seg forskningen.  Eksperimentene går ut på å bruke forhøyet trykk, temperatur og gjennomflytningsreaktorer for å utvikle og teste hypoteser om geokjemiske prosesser i hydrotermale havbunnssystemer.

I denne arbeidsgruppen sikter vi etter å fylle viktige huller kunnskapen vår om atferden til stabile metallisotoper under dannelse av mineralårer ved hydrotermale forhold. Vi vil også utforske dannelsen av små organiske bestanddeler som lever i den «dype, varme biosfæren» i havbunnsskorpen.

Begge målsetningene sikter etter å fundamentalt utvikle vår forståelse av mineralårer og karbonsykleringen i havbunnsskorpen, med viktige økonomiske, geo- og astrobiologiske konsekvenser. Arbeidsgruppen er koblet direkte til WP3 og WP5.

WP5

Geokjemiske energilandskaper og liv

Denne arbeidsgruppen jobber med mikrobielt liv i ekstreme miljø og i den dype biosfæren. Gruppen utforsker mikrobielle økosystemer i varme kilder på havbunnen og den store mikrobielle biosfæren som finnes under havbunnen.

I begge miljø avhenger liv av den kjemiske energien som stammer fra reduksjon og oksidasjon av elementer og bestanddeler. Der energien generelt er lav i det stabile miljøet under havbunnen, er den mye høyere i varme kilder der miljøet er ekstremt dynamisk. Ved å sonde og sammenligne endeleddssystemene tilstede ved hydrotermale lokaliteter, ønsker vi å avdekke fundamentale forhold mellom liv og energi. Dette vil ha konsekvenser for hvordan vi forstår viktige biokjemiske systemer på jorden.

Som en del av denne innsatsen, vil vi også screene et stort utvalg av mikrobielle økosystemer for helt nye organismer. Vi forventer å finne organismer som vil kunne gi oss potensielle gjennombrudd i vår forståelse av mikrobiologi og dette vil ha enorme konsekvenser for hvordan vi forstår livets evolusjon, som vår nylige oppdagelse av Lokiachaeota (Spang, Saw, Jørgensen et al., 2015).

Denne arbeidsgruppen er nært koblet til fire av våre andre arbeidsgrupper (WP2, WP4, WP6, WP7).

WP6

Biooppdagelse og bioprospektering

Denne arbeidsgruppen utforsker de mikrobielle økosystemene ved varme kilder på havbunnen fra et biooppdagelses- og bioprospekterende perspektiv. Dyphavsmiljøet tilbyr en bred variasjon av diverse og ekstreme habitat der enzymer og andre interessante biomolekyler kan dannes.

Vi ønsker primært å søke etter helt nye biomolekyler som kan brukes i industrielle prosesser der thermo-resistente enzymer behøves. Inkubatorer vil plasseres ved flere hydrotermale habitater og ved hjelp av at denne helt nye typen inkubator vil plasseres på stedet, vil den kunne høste mikroorganismer av spesiell industriinteresse. 

Generelt vil funnene til denne arbeidsgruppen ha konsekvenser for hvordan vi i fremtiden kommer til å bruke dyphavet som en ressurs, og hvordan denne ressursen bør organiseres. Arbeidsgruppen er nært knyttet til WP2 og WP5.

WP7

Økosystem i dyphavet

Denne arbeidsgruppen utforsker organismer og økosystem i dyphavet som finnes langs midthavsryggen i det nordligste Atlanterhavet, med hovedfokus på hydrotermale systemer og mindre kjente økosystemer og naturtyper som lever i undersjøiske fjell langs midthavsryggen. Disse økosystemene har så langt blitt mindre forsket på og har også fått mindre oppmerksomhet med hensyn til konserveringspotensiale.

I begynnelsen vil prosjektet utvide vår kunnskapsbase ved å fylle hull i vår forståelse rundt diversitet, distribusjon, funksjon i tillegg til ulike «goder og tjenester» produsert av disse økosystemene. For å utforske dette vil vi bruke undersøkelser, lokalitets- og laboratoriebaserte teknologier og kryssdisiplinære tilnærminger.

I tillegg vil vi studere de viktigste truslene og utfordringene disse økosystemene utsettes for. Til slutt vil vi også integrere økosystemenes funksjon i fremtidige forvaltningsplaner, med tanke på å utvikle verktøy som kan forbedre bevaringen og fremme bærekraftig bruk av disse atlantiske marine økosystemene og ressursene.

Arbeidsgruppen er knyttet til WP1, WP2, WP5 og WP6.