Svensk forskning i Arktiska oceanen med
isbrytaren Oden
- Sett ur mitt eget forskningsperspektiv
Martin Jakobsson
Institutionen för geologiska vetenskaper
Bolincentret för klimatforskning
The University Centre in Svalbard (UNIS)
Sveriges ”marina” polarperioder
Oden 1991 …….
Ymer 1980
1800- early 1900
SS Vega
...
Ymer i packisen1980: Källa SU arkiv
En vision!
”Inspired by the Swedish
Ymer-80 expedition, plans
are now well under way for
a new Swedish high Arctic
marine effort. The Oden91 Expedition is
scheduled for the summer
and autumn of 1991 eleven years after the
Ymer-80 expedition. This,
the first major expedition
in the long-term plan for
renewed Swedish Arctic
research, calls for intense
international cooperation
in science and logistics.”
Gunnar Hoppe
(1914–2005)
Vad behövs för ett forskningsprogram i
centrala Arktiska oceanen?
• Logistiskt plattform
• Logistisk expertis
• Långsiktighet (finansiering)
ODEN - Arctic Class Icebreaker Designed for Arctic Research Operations
•
•
•
47 berths for scientists and 25 for crew
Scientific labs and can carry additional container labs, frozen storage, and sampling /
data acquisition systems for geology, geophysics, seafloor mapping, chemical and
physical oceanography, meteorology, biogeochemistry, ornithology, etc.
Total power: 18.0 MW (24.500 hp), Length: 107.8 m, Max beam: 31.0 m
Geo winch (to be upgraded)
Container labs
A-frame (15 ton)
Container storage
Permanent lab
CTD/water sampling
Icebreaking capability: >2 m solid ice at 3 knots
Turning radius in 0.8 m ice: 1 ship length
Endurance: 30.000 nmi at 13 knots or 100 days
Geophysical operation added 2007
(multibeam/chirp/water column)
Additional storage and berth
capacity added 2008
Oden multibeam and chirp
1m
SBP TX-array
8m
Knut and Alice Wallenbergs Foundation
Swedish Research Council (VR)
Swedish Maritime Administration
Oden
4000 m
Thor
EM 122, 1x1 
SBP120, 3  x 3 , 2.5-7 kHz (chirp)
Loke
0
2000 m
Expeditioner till Arktiska
oceanen med Oden
• Arctic Ocean 1991
• Arctic Ocean 1996
• Arctic Ocean 2001
• Arctic Ocean 2002
• ACEX – Arctic Coring Expedition
• Beringia 2005
• AGAVE 2007
• LOMROG I (2007)
• ASCOS 2008
• LOMROG II (2009)
• EAGER 2011
• LOMROG III (2012)
• Multibeam SAT (2007, 2008)
• SWERUS-C3 (2014)
Några milstolpar får vår marina
forskning (vår=geologi/geofysik/oceanografi)
1991
1996 2000
2004
2005
2007
2008-2011
2014
International
Bathymetric Chart of
the Arctic Ocean
(IBCAO)
Version 1.0: 2000
Version 2.0: 2008
Version 3.0: 2012
1500
1800
Start i St Petersburg, Ryssland 1997
1900
2000
1907
2008
Status 2011:
< 11 % of the central Arctic Ocean is mapped
with multibeam
Mars was mapped already in 1998 and 1999 by
NASA’s Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA).
From Mars Express High-Resolution Stereo
Camera (HRSC) images, DTMs of 50x50 m
resolution are produced and ortho-images with
12.5 m resolution (Gwinner, et al,., EPSL, 2010)
Några av våra stora forskningfrågor
•
•
•
•
•
Havsisens historia
Glaciationshistoria
Feedback: klimat/hav/kryosfär
Kolcykeln
Utvecklingen av Arktiska oceanen
Modeling
Paleo-proxies
Havsisfritt under somrarna för 11 000-6000 år sedan?
Upprepar detta sig, fast av en annan orsak?
Stranne, Jakobsson, Björk, in review
Jakobsson, M., Long, A., Ingólfsson, Ó., Kjær, K.H., Spielhagen, R.F., 2010. New insights on Arctic Quaternary climate
variability from palaeo-records and numerical modelling. Quaternary Science Reviews 29, 3349-3358.
Co-Chiefs:
Jan Backman, Stockholm University
Kate More, University of Rhode Island
Arctic Ocean Coring Expedition 2004 (ACEX)
Seismik insamlad från Polarstern och Oden 1991,
1996, 2002 låg till grunden
AWI-91091 (Jokat, Kristoffersen et al, 1991, 1995)
1m
150 m
167 m
192 m
196 m
212 m
219 m
381 m
43 Ma
44 Ma
55 Ma
Zebralayer
0.1 Ma
11.5 Ma
17 Ma
12 - 17 Ma
•
428 m borrades genom sedimenten på
Lomonosovryggen
•
Subtropiska förhållanden påfanns i
sedimenten under PETM för ca 55
miljoner år sedan
•
TEX86 pekar på att ytvattnet i Arktis steg
med 3-5 C under “Early Eocene Thermal
Maximum 2” (ETM2; 53.5 Ma).
•
Enorma förekomster av Azolla-sporer
påvisar färskt ytvatten i Arktiska oceanen
för 49-50 miljoner år sedan.
•
De första tecknen på havsis för ca 47
miljoner år sedan.
•
Framsundet öppnar sig tillräckligt för 17.5
miljoner år sedan för att utveckla Arktis
från en stor sjö till ett ventilerat hav
Apectodinum agnostum
Isbrytarexpedition till outforskade områden norr om Grönland
”Pirouette Survey”
Finding or breaking up an
opening large enough to spin
the icebreaker around 360°.
Results: Worked superbly in
10/10, 4 m thick, ice
conditions. Data can be difficult
to process.
PC-08
GC-10
Iceberg disturbed sediments
GC-10
1012 m
50 ms TWT
37.5 m
GC-09
An Arctic Ocean ice shelf
140-130 000 years ago
Grounding of large
icebergs from ice shelf
Jakobsson, M., Nilsson, J.,
O’Regan, M., Backman, J.,
Löwemark, L., Dowdeswell, J. A.,
Mayer, L., Polyak, L., Colleoni, F.,
Anderson, L.G., Björk, G., Darby,
D., Eriksson, B., Hanslik, D., Hell,
B., Marcussen, C., Sellén, E., and
Wallin, Å., An Arctic Ocean ice
shelf during MIS 6 constrained by
new geophysical and geological
data, APEX QSR
Oden, Antarktis 2007-2011
Analyzed ridge
height variation
along profile
Jakobsson, M., Anderson, J.B., Nitsche, F.O., Dowdeswell, J.A.,
Gyllencreutz, R., Kirchner, N., O’Regan, M.A., Alley, R.B.,
Anandakrishnan, S., Mohammad, R., Eriksson, B., Fernandez,
R., Kirshner, A., Minzoni, R., Stolldorf, T., Majewski, W., 2011.
Geological record of Ice Shelf Breakup and Grounding Line
Retreat, Pine Island Bay, West Antarctica. Geology 39, 691-694.
High-resolution satellite data show the
Wilkins Ice Shelf collapse in detail, including
blocks of ice that have tipped over and
blocks of ice that have remained upright.
(Formosat image © 2008 Dr. Cheng-Chien
Liu, National Cheng-Kung University and Dr.
An-Ming Wu, National Space Organization,
Taiwan.)
IBCSO Version 1.0, 2013
Arctic Ocean Investigation of Climate-Cryosphere-Carbon Interactions
– The SWERUS-C3 Program –
University of Alaska Fairbanks
Framtiden?
Sammanfattning/diskussion
•
•
•
•
Satsningen kring Oden har gett svenska forskare en stark
ställning i centrala Arktiska oceanen
Oden har utvecklats till en av världens främsta
forskningsisbrytare som borde användas i ett långsiktigt
Arktis/Antarktis forskningsprogram
Oden har idag inte en säkerställd finansiering för forskning,
men vår regering har uttalat förtur för forskning under
sommarmånaderna. Oden skall också vara till
självkostnadspris för grundforskning
Enskillda forskargrupper får idag söka finansiering för
Odens drift; expeditioner arrangeras allt för sällan
En långsiktig finansiering för Oden till forskning behövs
Kan ett Nordiskt sammarbete kring Oden etableras?
Maj
Okt