Norsk Polarinstitutt driver forvaltningsrettet naturvitenskapelig forskning, kartlegging og overvåking i Arktis og Antarktis. Klima, miljøgifter, biologisk mangfold og geologisk kartlegging er viktige arbeidsfelt for instituttet.
Norsk Polarinstitutt driver forvaltningsrettet naturvitenskapelig forskning, kartlegging og overvåking i Arktis og Antarktis. Klima, miljøgifter, biologisk mangfold og geologisk kartlegging er viktige arbeidsfelt for instituttet.
Vi driver forskning og overvåking i fysisk og kjemisk havforskning og havisfysikk, noe som bidrar til instituttets kompetanse på rådgivning om gjeldende status og endringer i havets og havisens egenskaper i polarområdene, samt kvantifisering og kartlegging av disse egenskapene og endringene i dem. Samtidig kan vi øke forståelsen av prosesser i polarområdene for å forbedre klima- og prosessmodeller og framtidsprognoser.
Vi legger spesielt vekt på langsiktig overvåkning av hav- og havisstatusen og endringer i regionene Framstredet, rundt Svalbard, Nordishavet nord for Svalbard og Sørishavet nord for Dronning Maud Land.
Dette langtidsprosjektet overvåker havstrømmene og havisen som forlater Nordishavet gjennom Framstredet.
Prosjektet henter målinger fra en rekke av bøyer som gir kontinuerlige, høyoppløste tidsserier for temperatur, saltholdighet, hastighet og havistykkelse i utløpet fra Nordishavet. Ytterligere målinger samt vannprøver og haviskjerner samles inn i et fast mønster i september hvert år, når det gjøres vedlikehold på bøyerekken.
Long-term variability and trends in the Atlantic Water inflow region (A-TWAIN)
Varmt vann som strømmer nordover fra Atlanterhavet og inn i Polhavet spiller en avgjørende rolle for regionale miljøforhold. Prosjektet A-TWAIN under Framsenterets flaggskip “Arctic Ocean” samler inn data om variabiliteten og endringene i Atlanterhavsvannet som kommer inn i Polhavet nord for Svalbard, gjennom fortøyninger og toårige undersøkelser fra skip.
Fimbulisen er en isbrem i Dronning Maud Land. Målet med prosjektet er å forstå vekselvirkningen mellom den antarktiske innlandsisen og havet.
I arbeidsstudiene våre har vi sett på prosesser i samspillet mellom atmosfære, isbrem, havis og hav, på smelteprosesser og på hydrografi og sirkulasjon i havet under og nord for den flytende isen. Samspillet mellom havet og kryosfæren i Antarktis er prosesser som spiller en viktig rolle for klimaet regionalt og globalt og for økosystemet.
Se tidligere prosjekt Fimbul Top To Bottom Project.
Arven etter Nansen er et nytenkende og holistisk arktisk forskningsprosjekt for bærekraftig miljøforvaltning og marin ressursstyring i Barentshavet og omkringliggende områder.
Arktis blir mer og mer isfritt. nedgangen i havisnivå vinterstid er mest merkbart i Barentshavet, den atlantiske inngangsporten til Arktis. Det er økende behov for kunnskap om bærekraftig forvaltning av dette endrede miljøet.
Biodiversitetsseksjonen utfører forsknings- og overvåkningsaktiviteter i det marine og det terrestriske miljø i polare områder. Viktige fokusområder er nøkkelarter i disse økosystemene og koplinger til de fysiske omgivelsene i deres habitater.
Kunnskap som er nødvendig for forvaltning av jaktbare og truete (rødlistede) arter dikterer sentrale forsknings- og overvåkingstemaer. Effekter av klimaendringer er et samlende tema i mange prosjekter. Demografiske og økologiske studier dominerer i biodiversitetsseksjonens prosjektportefølje.
Vår isbjørnforskning inngår i overvåkingsprogrammet Miljøovervåking Svalbard og Jan Mayen (MOSJ).
Norsk Polarinstitutts’ isbjørnovervåkingsprogram startet i 1960 årene og er en av de lengste tidsseriene man har på fauna fra Svalbard. Hoveddelen av dataene i denne tidsserien kommer fra de årlige feltarbeidene med fanging og merking av isbjørn samt registrering av hi i nøkkelområder.
Siden slutten av 1980-årene har man samlet inn data fra mer enn 1500 isbjørner, inklusive mer enn 700 gjenfangster, som har fremskaffet informasjon om kroppskondisjon, overlevelse og reproduksjon i en periode med store endringer i miljøet. Det har også muliggjort en rekke studier innen økotoksikologi og habitatbruk.
Hi-studiene har påvist dramatiske endringer i hvor disse er lokalisert i forhold til endringer i isforholdene. Dette overvåkingsprogrammet bidrar i tillegg til en hel rekke forskningsresultater innenfor demografi, populasjonsgenetikk, diett, helse og sykdommer.
Climate-Ecological Observatory for Arctic Tundra (COAT)
COAT er et overvåknings/observasjonsprogram laget for å dokumentere effekter av klimaendringer på arktiske tundrasystemer.
COAT Svalbard består av flere moduler som fjellrev, Svalbardrype, Svalbardrein, gjess og mose-tundra vegetasjon. Programmet har som målsetting å påvise kausale forhold mellom deler av næringskjeden og klimaendringer og andre antropogene påvirkninger.
COAT kobler den terrestriske overvåkingen i MOSJ (Miljøovervåking Svalbard og Jan Mayen) sammen med land-modulen i SIOS (Svalbard Integrated Arctic earth Observing System) og Framsenterets terrestriske flaggskipprogrammer.
SEAPOP (avledet av den engelske termen for sjøfuglbestander – seabird populations) er et overvåkingsprogram for sjøfugl som startet opp i 2005. Programmet kombinerer langtids demografisk overvåking av ulike bestander med diett og sporingsstudier for å bestemme mekanismene som styrer sjøfuglene populasjonsdynamikk og utbredelse.
På Svalbard og Jan Mayen overvåkes 7 arter: lomvi, polarlomvi, krykkje, polarmåke, ismåke, storjo og alkekonge. Det foregår også noe overvåking på havhest, havsuler og lundefugl.
CCAMLR Ecosystem Monitoring Program (CEMP)
Siden slutten av 1990-tallet har Norsk Polarinstitutt gjort undersøkelser på krill-predatorer på Bouvetøya som en del av overvåkingen av det marine økosystemet i området. Dette programmet er en nasjonal forpliktelse i forhold til CCAMLR (The Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources).
Bouvetøya er i en del av Antarktisk hvor det foregår svært lite fiskerier, noe som gjør stedet ideelt for å karakterisere hvordan disse predatorene klarer seg i et område uten denne potensielle påvirkningsfaktoren. Forskningsekspedisjoner til denne øya har nylig kommet inn i et regulært system med feltaktiviteter hvert tredje år. Pingviner, enkelte andre fugler samt pelssel som overvåkes innenfor CEMP muliggjør også andre forskningsaktiviteter på Bouvetøya:
SEATRACK skal identifisere utbredelse og vandringer året rundt for sjøfugl som hekker i nordøstlige deler av Atlanterhavet som inkluderer kolonier i Russland, Norge inkl. Svalbard og Jan Mayen, Island, Færøyene og Storbritannia.
Hele 11 arter fra 36 hekkekolonier blir studert i dette programmet. Man kartlegger viktige marine områder for de ulike artene og koloniene og studerer også hvordan miljøforholdene i områdene fuglene oppholder seg i utenom hekkesesongen påvirker artenes demografi og bestandstrender.
Til nå er over 10.000 GLS-loggere blitt satt på fugl fra de fem deltakende nasjonene. SEATRACK er en modul til SEAPOP.
Programmet studerer utbredelse og status til de tre endemiske is-assosierte hvalartene på Svalbard (Grønlandshval, hvithval og narhval) i forhold til klimaendringer og mulige interaksjoner med bestander av sommergjestende hvalarter.
Inkludert i dette programmet er bestandsstørrelsesstudier, studier av diett og helse samt omfattende sporingsstudier. Av pågående prosjekter i dette programmet kan nevnes satellittsporing av grønlandshval, hvithval, finnhval og blåhval. En flytelling av hval langs kysten av Svalbard som ble utført sommeren 2018 endte opp med estimater på over 300 grønlandshval og 800 narhval.
Analyser av flere år med lydopptak fra en passiv akustisk mottaker nordvest i Framstredet har gjort det mulig å studere det akustiske miljøet i et viktig forplantningsområde for Grønlandshval fra Svalbardbestanden. Analysene viser at dette området er relativt upåvirket av menneskeskapte lyder om vinteren og at synging fra disse hvalene dominerer lydbildet. Men i sommermånedene høres støy fra seismikk i gjennomsnitt 12 timer i døgnet.
Per i dag har man lite kunnskap om bevegelsesmønstrene til fjellrev på Svalbard. Hovedhensikten med dette prosjektet er å studere vandringsmønstrene til fjellrev for å fremskaffe data som kan brukes i forvaltningen av denne jaktbare arten.
En mulig negativ klimaindusert effekt på fjellreven på Svalbard er den pågående reduksjonen i sjøisdekke. Fjellrev bruker sjøisen i utstrakt grad om våren i forbindelse med matauk. Når denne reduseres eller forsvinner er da spørsmålet hvordan revene bruker den isen som er igjen, og hvordan de eventuelt vil kunne erstatte de energireservene de i dag legger på seg som følge av is-assosierte byttedyr (hovedsakelig ringselunger og rester fra sel som er tatt av isbjørn).
Ved hjelp av satellittsporing er vandringsdata fra hele årssyklus samlet inn fra 54 individer i perioden 2012–2017. De fleste revene holdt seg i Svalbardområdet, men en ung hunnrev vandret på sjøisen helt over til Grønland og brukte kun 14 dager på denne passasjen! Med et par unntak holdt de fleste revene seg innenfor et område på 90 km fra der de ble påsatt senderne. Fjellrevene vandret i gjennomsnitt 6,6 km per dag, men ned stor individuell variasjon; fra 0,5 km til 72,6 km per dag. Prosjektet vil fortsette med å sette satellittsendere på fjellrev de to neste årene.
Vi arbeider med ulike aspekter av glasiologi, atmosfærisk vitenskap, maringeologi, paleoklima og berggrunnsgeologi, både i Arktis og Antarktis. Mye av forskningen er direkte basert på feltobservasjoner og gir oss viktig informasjon om klimaendringer og effekter i polarsystemet.
Oppgaver involverer overvåking, kartlegging og prosessstudier.
Formålet er å overvåke marine miljø- og klimaendringer fra år til år og etablere naturlige referanseverdier for arktiske marine øko- og klimasystemer. For å innhente data bruker vi geokjemiske målinger av marin leire, fossilt plankton og fossile dyr som vi finner i sedimentene. Dette gjør vi fordi vi ønsker å sammenholde årlige endringer med tidsperioder uten menneskelig påvirkning, og det er mye lengre enn det vi kan dekke med instrumentelle målinger i Kongsfjorden.
Vi har tatt regulære snøprøver i Ny-Ålesund siden 2009. Disse analyseres for å finne innholdet av sot (black carbon) i snøen. Sotpartikler fra atmosfæren legger seg på snøen og bidrar til oppvarming gjennom albedoeffekten. Vi prøvetar både på Austre Brøggerbreen og ved Gruvebadet i Ny-Ålesund.
Atmosfærisk stråling måles kontinuerlig på Zeppelinobservatoriet i Ny-Ålesund og på Troll forskningsstasjon i Dronning Maud Land i Antarktis. Begge steder har instrumenter montert på et plattform som beveger seg med sola slik at vi kan måle lys som kommer direkte fra sola separat fra det som spres av atmosfæren og kommer fra resten av himmelen. Et instrument måler alt innkommende sollys fra alle retninger, mens et annet måler infrarødt lys utstrålt av atmosfæren. Med disse målingene kan vi overvåke en viktig del av klimasystemet – energien som er tilgjengelig for å varme overflaten. I tillegg kan vi bedre forstå viktigheten av prosesser i atmosfæren som påvirker sollys og utstråling av infrarødt lys (f. eks. skyer).
Massebalanse måles i felt, på enkelte breer, ved å hente data om våren og om høsten. Disse brukes til å beregne vinterbalansen (akkumulasjon) og sommerbalansen (smelting), som legges sammen til å gi nettobalansen, den årlige helsetilstanden for breen mellom to påfølgende høstmålinger. Primært avhenger massebalansen av nedbør om vinteren og temperatur om sommeren, men kalving og marin smelting er også viktig for noen isbreer som ender i havet.
Massebalanse er målt i felt kun på et fåtall breer på Svalbard og disse ligger nesten utelukkende langs vestkysten av Spitsbergen. Polarinstituttet måler for tiden massebalanse på fire breer i Kongsfjord området: Austre Brøggerbreen (siden 1967), Midtre Lovénbreen (siden 1968), Kongsvegen (siden 1987), og Kronebreen/Holtedahlfonna (siden 2003).
Polarinstituttet og Universitet i Oslo samarbeider på massebalansemålinger på Etonbreen, en utløperbre fra Austfonna. Austfonna er den største iskappen på Svalbard og har blitt overvåket med værstasjon og årlige massebalansemålinger siden 2004. Store slake formasjoner og relativt lett tilgang gjør at Austfonna er velegnet for kalibrering og validering av satellittdata og klimamodeller med relevans til de større ismassene på Grønland og i Antarktis. Som en del av CryoVEX-programmet til European Space Agency (ESA) har det blitt gjennomført regelmessige kampanjer med koordinerte fly- og bakkemålinger for sammenligning med satellittdata. Massebalansemålingene fra Etonbreen på Austfonna inngår som en del av klimaovervåkningen i MOSJ med årlige oppdateringer.
Les mer om måling av massebalanse på isbreer på Svalbard (MOSJ)
Ocean – sea ice – atmosphere teleconnections between the Southern Ocean and North Atlantic during the Holocene (OCTEL)
Dette norsk-indiske forskningsprosjektet undersøker på paleoklima og interaksjoner mellom havet, havis og atmosfære i Sørishavet og den nordlige Nord-Atlanteren, og fjernvirkninger og sammenkoblinger mellom sørlige og nordlige halvkule i løpet av de siste 11 700 år (Holocen).
Mass balance, dynamics, and climate of the central Dronning Maud Land coast, East Antarctica (MADICE)
Dette 4-årige prosjektet bruker feltdata, iskjerner, numeriske modeller og satellittdata til å studere isens massebalanse, dynamikk og klima i det sentrale Dronning Maud Land i Øst-Antarktis.
Det endelige målet er å bidra med data til en fremtidig dyp iskjerneboring før å finne 1,5 millioner år gammel is fra Øst-Antarktis
Den første fasen i prosjektet er finansiert under EU Horizon 2020 Coordination and Support Action call (2016–2019) med et konsortium bestående av 14 europeiske institusjoner, deriblant Norsk Polarinstitutt.
Dome C og Dome F er de to kandidatene definert i den første fasen. Beyond EPICA-prosjektet består av flere faser som involverer boring og analyser og vil pågå under de neste tiårene.
Observasjoner av forskjellige atmosfæriske og glasiologiske aspekter ved likevektslinjen på Kongsvegen vil bidra til massebalanse-modellering og prosessforståelse, samt forbedret overvåking av det store området Spitsbergen som er dekket av isbreer.
Tidewater glacier retreat impact on fjord circulation and ecosystems
Hovedmålet er å vurdere hva som skjer med fjordsirkulasjon og økosystemer når tidevannsbreer trekker seg til det punktet hvor de ikke lenger slutter i vann, men på tørt land. Dette vil bli gjort ved hjelp av en havsirkulasjonsmodell og scenarier for tilbaketrekning av isbreer. Modellering vil bli utført på Kongsfjordsystemet nordvest på Svalbard. Prosjektet er finansiert av Norges forskningsråd (program HAVKYST).
Arven etter Nansen er et nytenkende og holistisk arktisk forskningsprosjekt for bærekraftig miljøforvaltning og marin ressursstyring i Barentshavet og omkringliggende områder.
Arktis blir mer og mer isfritt. nedgangen i havisnivå vinterstid er mest merkbart i Barentshavet, den atlantiske inngangsporten til Arktis. Det er økende behov for kunnskap om bærekraftig forvaltning av dette endrede miljøet.
Holocene ocean and sea ice history at North-East Svalbard – from past to present warm extremes (HOLIS)
Hovedmålet for prosjektet er å fremme kunnskapen om havets effekter av klimaoppvarming i Arktis, ved å studere nåværende og tidligere endringer av hav- og sjøisforhold nord for Svalbard gjennom varme perioder.
Til tross for relativ god dokumentasjon av de nåtidige endringene i Arktis, er det avgjørende å få en lengre oversikt over tidligere miljøforandringer for å vurdere de naturlige referanseverdiene for det arktiske hav- og klimasystemet, spesielt for Arktis som fortsatt er underrepresentert i eksisterende datanettverk.
Norwegian Antarctic Research Expedition (NARE) Geology
Et kartleggings- og forskningsprogram i Dronning Maud Land.
Det meste av Antarktis er dekket av is, men der fjellene stikker opp av isen er de helt fri for vegetasjon, og dette gir geologene en unik mulighet til å studere berggrunnens dannelseshistorie og de ulike geologiske prosessene som har virket inn på jordskorpa. Gjennom feltekspedisjoner samler Norsk Polarinstitutt inn geologiske kartdata, bergartsprøver og feltobservasjoner. Viktige vitenskapelige spørsmål for NARE Geology er knyttet til metamorfe, strukturelle, geokronologiske og tektoniske studier av fjellkjeden.
Vi forsker på hvordan miljøgifter og plast inngår i arktiske næringskjeder, deres kilder, akkumulasjon og langtidstrender. Vi studerer helseeffekter i arter høyt opp i næringskjeden, samt kartlegger hvordan klimaendringer påvirker miljøgifter i europeisk Arktis.
Vår fokus er også på marin økologi til isavhengige arter av flora og fauna rund Svalbard, på Barentshavet, Nordishavet og Sørishavet. Spesielt forskes det på hvordan klimaendringer påvirker is og økosystemet i iskantsonen og i fjordene.
Vår miljøgiftovervåking inngår i overvåkingsprogrammet MOSJ (Miljøovervåking Svalbard og Jan Mayen). Norsk Polarinstitutt har ansvar for miljøgiftovervåking i isbjørn, fjellrev, ringsel, polarmåke, polarlomvi og steinkobbe. Den lengste tidsserien begynner fra 1970-tallet, mens de fleste artene har vært overvåket siden tidlig 1990-tallet. Langtidsovervåking av miljøgifter tilfører kunnskap om hvordan utslipp og klimarelatert endring påvirker nivåer av miljøgifter i arktiske topp-predatorer.
Vi bidrar også til MOSJ med data om sammensetning av dyreplankton i Kongsfjorden. Det pelagiske økosystemet i Kongsfjorden påvirkes av innstrømming av atlantisk og arktisk og vår tidsserie viser hvordan endring i vannmasser påvirker dyreplanktonsamfunnet som igjen påvirker høyere trofiske nivåer.
Diversity, taxonomy and distribution of marine protists in a changing Arctic
The main aim of the project is to describe marine protist diversity and their spatial and temporal distribution in the Arctic Ocean. Another aim is to develop tools for future monitoring to be able to detect changes in community structure, dynamics and functioning.
Unicellular protists, including microalgae are main suppliers of the photosynthetic products in the marine food web. Yet the Arctic protist community contains a vast unknown diversity and we lack common references for precise identification of Arctic protists. This impedes our possibility to detect future changes in protist biodiversity and distribution.
TaxMArc will increase the knowledge on protist diversity, their spatial and temporal distribution in the Arctic Ocean, and provide tools for monitoring of Arctic ecosystems. A web-based Pan-Arctic marine protist flora/fauna will be produced and DNA reference sequence databases for metabarcoding. We will combine molecular and microscopy data and relate community composition to environmental factors.
TaxMArc brings together leading experts on Arctic protist diversity and taxonomy from six Norwegian and seven international institutes with extensive research and monitoring activities in the Arctic.
Interdisciplinary study of Arctic sea ice changes and impacts for the society
Hovedmålet er å forbedre det internasjonale vitenskapelige samarbeidet mellom arktiske havisforskere i Norge, Canada og USA, og legge til rette for arbeidet for prosessen i AMAP–SWIPA-oppfølgingen.
Ocean-Air Synoptic Operations Using Coordinated Autonomous Robotic Systems and Micro Underwater Gliders
The aim is to develop and demonstrate an innovative type of fully automated ocean-air coordinated robotic operation that has the potential for drastically reducing the cost of ocean observing systems. The partners will develop a swarm of low cost micro underwater gliders (MUGs) that can operate autonomously with the support of unmanned aerial vehicles (UAVs) and unmanned surface vessels (USVs) for deployment, recovery, battery charging, and communication relay. The system will have the potential to reduce human intervention to the minimum, revolutionizing the affordability of a broad range of surveillance and data collection operations. The proposed observing systems will be demonstrated during sea trials in Kongsfjorden, Svalbard.
OASYS is funded by the MarTERA partners Research Council of Norway (RCN) and German Federal Ministry of Economic Affairs and Energy (BMWi) and co-funded by the European Union.
Ecosystem modelling of the Arctic Ocean around Svalbard
Målet er å implementere en fullstendig koblet havsirkulasjon, havis og biogeokjemisk modell for en stort område rundt Svalbard og med horisontal oppløsning på 800. Prosjektet startet i 2014 og er finansiert av Framsenterets «Arctic Ocean» flaggskip og involverer flere Framsenter-partnere som AKV, NIVA og UiT.
Vi studerer nivåer av både gamle og nye miljøgifter i flere hvalarter som blåhval, finnhval og hvithval. For å studere potensielle hormoneffekter i blåhval og finnhval på molekylærnivå, har vi kartlagt ulike kjernereseptorer ved hjelp av DNA-teknologi. Basert på kartlegging av reseptorer til blåhval og finnhval studerer vi videre hvordan miljøgifter påvirker funksjon av disse reseptorer. Nye verktøy har blitt etablert for å studere flere typer hormoneffekter i de store hvalene.
Arven etter Nansen er et nytenkende og holistisk arktisk forskningsprosjekt for bærekraftig miljøforvaltning og marin ressursstyring i Barentshavet og omkringliggende områder.
Arktis blir mer og mer isfritt. nedgangen i havisnivå vinterstid er mest merkbart i Barentshavet, den atlantiske inngangsporten til Arktis. Det er økende behov for kunnskap om bærekraftig forvaltning av dette endrede miljøet.
Ridges – Safe HAVens for ice-associated Flora and Fauna in a Seasonally ice-covered Arctic OCean (HAVOC)
HAVOC skal studere haviskantens rolle i den stadig tynnere isen i Polhavet. Samtidig som isen blir tynnere har de tykkeste delene av isdekket større sjanse til å overleve sommersmeltingen og dermed bidra som siste habitat for is-assosiert flora og fauna. Prosjektet skal delta i den internasjonale MOSAiC? -ekspedisjonen i 2019–2020. Prosjektet er et samarbeid med flere Norske og internasjonale institusjoner.
Tidewater glacier retreat impact on fjord circulation and ecosystems
Hovedmålet er å vurdere hva som skjer med fjordsirkulasjon og økosystemer når tidevannsbreer trekker seg til det punktet hvor de ikke lenger slutter i vann, men på tørt land. Dette vil bli gjort ved hjelp av en havsirkulasjonsmodell og scenarier for tilbaketrekning av isbreer. Modellering vil bli utført på Kongsfjordsystemet nordvest på Svalbard. Prosjektet er finansiert av Norges forskningsråd (program HAVKYST).