Lydbølger under isen i Arktis

Store delar av Polhavet i Arktis er dekka av eit islag som gjer det vanskeleg å undersøke havet og havbotnen. Drivande bøyer og undervassfartøy har bidratt til store mengder data i utforskinga av verdshava. Radio- og posisjonssignal når ikkje gjennom sjøvatn eller sjøis, og undervassfartøy må vanlegvis til overflata for å kommunisere eller navigere. Men i Arktis stoppar isen dei frå å nå opp til friluft.

Lydbølger kan nå svært langt i vatn, noko sjøpattedyr som kvalar og selar utnyttar for å kommunisere over lange avstandar. Lydbølger ser difor ut til å vere det einaste praktiske alternativet for trådlaus kommunikasjon og navigasjon av sjølvstyrte eller fjernstyrte fartøy under isen. Men for å kunne sleppe laus slike fartøy under isen må vi vere ganske sikre på at vi har stabil kontakt. Vi treng difor meir kunnskap om korleis lyden beveger seg i dette miljøet. Denne studien ser på korleis lyden blir påverka av isen sine eigenskapar, og kva iseigenskapar som er dei viktigaste i forskjellege situasjonar.

Under havisen brer det seg eit ca 100 m tjukt, kaldt og ferskt vasslag. Under dette er det eit varmare og saltare lag med Atlanterhavs-vatn. Lyden beveger seg saktare i det kalde, ferske vatnet, og dette fører til at den blir fanga i tunnelen mellom isen og det varme vatnet under.

I dette prosjektet er lydsignal blitt sendt under isen i pakkisen i Framstredet, nord for Svalbard, og i Van Mijen-fjorden på Svalbard. For å kunne tolke og predikere signala har desse målingane blitt samanlikna med resultata ifrå berekningsmodellar. I pakkisen er det i hovudsak den ruglete undersida til isen som påverkar signala, mens i fjorden på Svalbard, der isen kan vere flatare og slettare, kan det vere isen si oppbygging som er den viktigaste eigenskapen. Ein tung berekningsmodell for lydforplanting har blitt forbetra slik at den kan køyrast betydeleg raskare og brukast i dei komplekse miljøa her. Dette vil kunne ha nytteverdi for andre.

Personalia

Gaute Hope (født 1986) er oppvaksen i Dale i Sunnfjord. Han har mastergrad i geovitskap frå 2013 ved Institutt for geovitenskap, Universitetet i Bergen (UiB), og har vore tilsett som ph.d.-stipendiat ved Nansensenteret i Bergen.

Vegleiarar har vore Hanne Sagen (Nansensenteret), professor emeritus Halvor Hobæk (Institutt for fysikk og teknologi, UiB) og professor Tor Arne Johansen (Institutt for geovitenskap, UiB). Prosjektet er finansiert av Nansensenteret og Office of Naval Research, Global.