Nytt norsk-indisk prosjekt undersøker kysten av Antarktis

Seniorforsker Kenichi Matsuoka fra Norsk Polarinstitutt skriver om det norsk-indiske samarbeidsprosjektet MADICE. Gjennom MADICE opparbeides det en omfattende kunnskapsbase om glasiologiske og klimatiske endringer langs kysten av Dronning Maud Land – både endringer som har skjedd, og endringer vi forventer framover.

Artikkelforfatter Kenichi Matsouka, Norsk Polarinstitutt, på jobb i Antarktis.

Artikkelforfatter Kenichi Matsouka, Norsk Polarinstitutt, på jobb i Antarktis. Foto: Peter Leopold, Norsk Polarinstitutt

MADICE er et norsk-indisk samarbeidsprosjekt som vil forstå den glasiologiske og klimatiske utviklingen av kystsonen i det sentrale Dronning Maud Land (DML) i Antarktis bedre. Forskningen skjer med utgangspunkt i den indiske forskningsstasjonen Maitri som ligger 350 km øst for Troll-stasjonen i et område som ellers ville ha vært vanskelig tilgjengelig på grunn av stor avstand og farlige sprekkområder.

Prosjektsamarbeidet har blitt utviklet gjennom flere bilaterale konferanser i Goa og New Delhi siden 2011. I 2016 fikk prosjektet innvilget en forskningssøknad med finansiering for fire år fra Norges forskningsråd og Indias Earth System Science Organization. Prosjektet ledes av Norsk Polarinstitutt og India's National Centre for Antarctic and Ocean Reseach (NCAOR).

Ved hjelp av geofysiske instrument, jordobservasjonssatellitter, isdynamiske modeller og iskjerner studerer forskerne masse- balanse, isbevegelse og klima i dette området av Antarktis.

Norsk Polarinstitutt har tidligere utført lignende prosjekter ved isbremmen Fimbulisen, som ligger i det vestlige Dronning Maud Land nær Troll, og ved Roi Baudouin-isbremmen i den østlige delen av regionen i samarbeid med belgiske Antarktis-prosjekter.

MADICE bygger videre på erfaringene og kunnskapen fra disse tidligere prosjektene.

Kysten av Dronning Maud Land har en rekke små isbremmer (breis som flyter på havet) som avgrenses av høyereliggende rygger og koller der isen når ned på forhøyninger i berggrunnen. Disse små iskollene er topografisk og dynamisk avgrenset fra isbremmene og innlandisen, noe som gjør at tidligere klima- perioder og isdynamikk kan avledes fra de fysiske og kjemiske egenskapene til islagene lokalt.

Antarktisisens endringer er viktig for både historisk og framtidig klimaforståelse, men det er fortsatt lite kjent hvordan isen i Dronning Maud Land endrer seg og påvirker det globale havnivået.

Gjennom disse prosjektene opparbeider vi oss nå en omfattende kunnskapsbase om glasiologiske og klimatiske endringer langs kysten av Dronning Maud Land – både endringer som har skjedd, og endringer vi forventer framover.

Den første feltperioden av MADICE startet tidlig i november 2016. De norske deltakere fløy til Troll og deretter til Maitri- stasjonen. Etter en ukes forberedelse av traversen, dro det indisk-norske teamet med beltevogner og snøskutere til iskollen Djupranen på vestsiden av isbremmen Nivlisen.

Der etablerte vi en baseleir i nærheten av toppen og gjennomførte daglige geofysiske måletransekter. Først målte vi iskollens topografi hjelp av GPS som la grunnlaget for våre videre målinger.

Ved hjelp av radar som trenger gjennom is laget vi profiler av isens tykkelse og av lagdelingen inne i isen/snøen. Disse radar- og GPS- målingene ga informasjon om bunntopografien under isen.

Radarmålingene av de øvre snø- og islagene brukes til å estimere snøakkumulasjon og massebalanse, mens de dypere islagene analyseres sammen med isdynamiske modeller for å tolke lang- tidsutviklingen av iskollene over de siste årtusene.

Dernest installerte vi GPS-markører (staker som bores ned i isen) i områder der vi ønsker å bestemme isens bevegelse. Når disse markørene måles med GPS igjen i neste feltsesong vil det gi oss informasjon om isens bevegelse over det siste året. På mange av disse stasjonene gjorde vi også målinger med en fase-sensitiv radar for å avlede isen fysiske egenskaper og mulige tykkelses- endringer. Disse målingene ble gjort over to uker mens våre indiske kolleger boret ut en 122 m lang iskjerne fra toppen av iskollen.

Frosne iskjerneprøver er transportert til anlegget i Goa der det utføres en full analyse av kjemi og isotoper. Lignende geofysiske målinger og en iskjerneprøve ble også gjort fra Leningrad-iskollen på den østlige siden av Nivlisen.

Det er flere små områder nær kalvingsfronten og videre oppstrøms på Nivlisen hvor isbremmen støter på fast grunn, som skjær i sjøen der isen flyter. Slike skuringspunkt har stor betydning for isdynamikken, og i prosjektet vil vi måle og modellere denne effekten. To fase-sensitive radarinstrument ble installert i nærheten av et slikt skuringspunkt for å måle tykkelsesendringer på grunn av marin smelting på undersiden av isbremmen. Den ene ligger nær kalvingsfronten for å undersøke mulige sesongvariasjoner, mens den andre er plassert lengre oppstrøms for å studere mer generelle endringer i isbremmen.

Alle disse felt-målingene er knyttet sammen med større skala målinger fra satellitt Satellittdataene ble brukt til å plukke ut måleområder i felt, og feltmålingene vil igjen bli brukt til å validere satellittmålinger av overflatehøyde og isbevegelse. Vi installerte en automatisk værstasjon i nærheten av toppen av Leningrad-iskollen. Iskjernen som ble boret ut av våre indiske kollegaer på denne iskollen viser at klimaet her har vært varmt nok for betydelige perioder med snøsmelting. Den nye værstasjonen vil kunne måle snøfall, smeltehendelser og stormer, og slik hjelpe oss med å tolke satellittdata.

Den andre felles indisk-norske målekampanjen er planlagt i neste feltsesong i 2017 – 2018. MADICE-prosjektet vil også være vertskap for en sommerskole og workshop i Goa for å styrke det bilaterale samarbeidet i Antarktis og for å trene neste generasjon glasiologer i Antarktis. Vi har fått god støtte fra Indias Matri- stasjon og Norges Troll-stasjon. Dette prosjektet hadde ikke vært mulig uten deres støtte.

Artikkelen er også publisert i årsmeldingen for Norsk Polarinstitutt, 2016.