Forskingsfartøyet «H.U. Sverdrup II»

Den viktigaste oppgåva til «H.U. Sverdrup II» militær oseanografi: å kartleggje hav- og kystområde for Forsvaret. God kjennskap til djupna, formene og eigenskapane på havbotnen kan gi store fordelar. Det gjeld ikkje minst ved til dømes ubåtoperasjonar og mineleiting. Topografien på havbotnen verkar inn på bruken av sonar, som er det viktigaste instrumentet alle fartøy har for å orientere seg i djupet.

Havforskaren Sverdrup

Som namnet seier er dette FFIs andre forskingsskip med namnet H.U. Sverdrup. Skipa er oppkalla etter er den kjente norske oseanografen og meteorologen Harald Ulrik Sverdrup (1888-1957). Han leidde dei vitskaplege undersøkingane under polfararen Roald Amundsens ekspedisjon med «Maud» frå 1917 til 1924. Sverdrup blei den første leiaren av Norsk Polarinstitutt, stifta i 1948. Han er rekna som ein av dei leiande forskarane innanfor oseanografi.

Arbeidet hans var så anerkjent at han har fått si eiga måleeining kalla opp etter seg: Ein sverdrup (Sv) blir brukt for å uttrykke mål på havstraumar. Eininga uttrykker det volumet med vatn som blir transportert per tidseining: 1 Sv er ein million kubikkmeter per sekund.

Lite skip gjer jobben lettare

«H.U. Sverdrup II» blei bygd i Flekkefjord i 1990. Det er eit av dei minste norske forskingsskipa. Det gjer det lettare å manøvrere tett på land, i smale sund og tronge fjordar: Kort sagt alle stader der det er saltvatn og minst seks meter djupt. Eit lite fartøy krev dessutan mindre mannskap. Skipet har ei bemanning på sju. Opptil femten forskarar kan arbeide om bord samstundes. I korona-situasjonen er kapasiteten på åtte einelugarer. 

Varierte oppdrag

Skipet har eit romsleg akterdekk. Der kan mange typar utstyr plasserast, avhengig av forskingsprosjektet. Det trålarliknande skroget gir forskarane ein fleksibel plattform for studiar av alt som har med marint miljø, havstraumar og sjøbotn å gjere. Herifrå studerer dei alt frå slimål og spermkval til gamle vrak og dumpa sennepsgass frå siste krig. Forskingsskipet er ein velfungerande Iceworx-plattform.

Kvalforsking

«H.U. Sverdrup II»  har vore verktøyet for forskarar som har studert ulike kvalartars reaksjon på militær sonar. Då har forskarane ved hjelp av lettbåt og spesialutstyr festa sensorar på kval som er oppe for å puste. Sensoren sit på i nokre timar. Etter at forskarane har sendt ut sonarliknande signal i havet fell sensoren av, blir plukka opp, og åtferda til kvalen blir analysert.

Multistråle-ekkolodd kartlegg havbotnen

Forskingsskipet er utstyrt med ei rekke instrument. Dei blir alle kontrollerte frå skipets laboratorium, som er på over 150 kvadratmeter.

Det norske fleirstråle-ekkoloddet EM 712 frå Kongsberg Maritime gjer det råd å kartlegge havbotnen ned til 3400 meter, om tilhøva elles er gode. Kvar gong ekkoloddet «pingar» vil det fange opp tusenvis av detaljerte data frå havbotnen.

Kvar enkelt av målingane fangar eit felt på botnen. Denne overflata blir kalla eit fotavtrykk. På 40 meters djup registrerer ekkoloddet ei enorm rad med slike. Detaljar på storleik med ei avisside (36x50 centimeter) vil vere godt synlege. På 500 meters djup er avtrykka 7x9 meter. Når data frå ekkoloddet blir sett saman er det råd å framstille detaljerte bilde av det som skjuler seg på botnen.

FFI har sidan 1997 djupnekartlagt ein vesentleg del av norsk territorialfarvatn for Forsvaret med fleirstråle-ekkolodd, frå grensa på 12 nautiske mil og inn til omlag 40 meters djup. Forsvaret skal ha informasjonsherredøme i nasjonalt farvatn. I følgje lovverket er detaljerte djupnedata tettare enn 50 m mellom målepunkta konfidensielle innafor 12 nautiske mil.

Forsvaret leverer slike graderte djupnedata til Kartverket, som forvaltar dei på gradert nivå, tynnar dei til ikkje-gradert tettleik og nyttar dei i kartproduksjon. Slik kjem innsamla data også til allmenn nytte.

Måling av lydfart

Det er stor variasjon i havet, avhengig av temperatur, saltmengd og trykk. Desse faktorane verkar både på farta og banen som lydar tek i vatnvolumet. Difor må lydpulsane som når ekkoloddet korrigerast. Forskarane legg ein lydfartsprofil inn i ekkoloddet. Målinga skjer ved å senke ein Conductivity Temp Depth-sensor ned til botnen med ein vinsj. På hekken på Sverdrup står ein Moving Vessel Profiler. Det er ein vinsj som også under fart nettopp kan måle farta på lyden. Forsvarets fregattar kan bruke liknande instrument for å måle lydfartsprofil, og kompensere lydbanane når dei lyttar etter ubåtar med sonar.

Oppdagar vrak

Undersøkingane til forskingsskipet kan svare på mykje: Kva er det som er der nede? Korleis ser havbotnen ut? Kor hard eller ru er han? Kva sediment finst? Korleis er straumtilhøva?

Rundt norskekysten ligg framleis tusenvis av søkkte skip som ikkje er identifiserte eller nøyaktig posisjonerte. Med bruk av mellom anna ekkoloddet har tokt med «H.U Sverdrup II» ført til funn av mange eldre skipsvrak. Slike data blir sendt til den norske vrakdatabasen. Kartlegging av slike vrak er viktig for at sonaren på eit fartøy frå Forsvaret skal kunne identifisere falske mål. Også marinarkeologar har stor glede av funna. Dei er særleg interesserte i bilde av skipsanker, sidan dei viser tidsperioden det som regel oppsmuldra fartøyet er frå.

Sedimenta på botnen

Lyd med låge frekvensar kan nå ned i dei øvste laga i havbotnen. Om bord er også ein Topas Sea Bottom Profiler. Lydpulsane frå instrumentet trenger ned i dei aller øvste sedimenta på botnen, slik at forskarane kan analysere dei ulike laga nærare.

Det blir brukt seismikk for å kartlegge endå djupare. Seismikkmålingane på skipet er basert på ein luftkanon. Luftkanonskota gjer det råd å studere lagdelinga i havbotnen, opptil 500 meter ned. Luftkanonane som blir taua bak «H.U. Sverdrup II»  slepper ut bobler av trykkluft med 100 bars trykk. Det skjer om lag kvart femte sekund. Trykkbølgene trenger ned i havbotnen. Ekko frå botnlag med ulik fart på lyden blir registrerte av instrumenta om bord. Slik ser ein kor tjukke laga er, og farta lyden har i dei ulike laga. Resultata kan nyttast i analysar av rekkevidda til Forsvarets sonarar.

Sivile oppdrag

Sjølv om Forsvaret er den viktigaste kunden, har «H.U. Sverdrup II» ved ledig kapasitet også mange sivile oppdrag. Eit godt døme er Mareano-prosjektet.

Mareano har vore oppdragsgjevar for fleire tokt med kartlegging i Noregs økonomiske sone og Svalbard-sonen, seinast på Spitsbergenbanken hausten 2020. Havforskingsinstituttet, Norges geologiske undersøkelse og Kartverket står bak, med Miljødirektoratet som øvste instans. Mareanos formål er å kartlegge djupner, botnforhold, biologisk mangfald, naturtypar og kjemi i sedimenta i norske kyst- og havområde.