Arktiske str?k har store mengder gass og olje. I takt med issmeltingen blir omr?dene stadig mer interessante for oljeselskapene. Uheldigvis er polare str?k spesielt s?rbare for oljes?l. Selv sm? mengder oljes?l kan ta knekken p? n?ringskjeden.
Et av de store sp?rsm?lene er hva som skjer hvis oljes?l skulle treffe iskanten. Matematikere har derfor f?tt fire?rig st?tte fra 澳门葡京手机版app下载sr?det Petromaks 2 for ? finne den matematiske forklaringen p? hvordan energien fra b?lger presser oljes?l under isen.
– Denne forskningen er viktig for ? vite hvor n?r iskanten det er mulig ? drive oljeaktivitet.
Resultatene kan ogs? gi myndighetene en idé om n?r og hvordan de b?r reagere hvis det skulle skje oljes?l n?r isen. Det er viktig ? reagere i tide. Skulle oljen havne under isen, er den vanskelig ? fjerne, forteller professor Atle Jensen p? Matematisk institutt ved Universitetet i Oslo.
Han er en av universitetets fremste b?lgeforskere og har brukt de siste femten ?rene til ? beskrive en rekke b?lgefenomener matematisk. N? leder han en forskergruppe p? ni mann fra fagfeltene matematikk, mekanikk og oseanografi.
B?lger gir energi til is
Vannet beveger seg saktere enn b?lgebevegelsen. B?lgene inneholder energi. For ? forst? hvordan oljen havner under isen, m? forskerne f?rst forst? hvordan energien overf?res fra b?lger til isen. Isen vil dempe b?lgene. Ettersom energien ikke kan forsvinne, vil en del av energien g? over til str?mninger under isen.
Noen av sp?rsm?lene deres er hvordan driftshastigheten til vannpartiklene under isen endrer seg, om det blir mer turbulens under isen, og om oljepartiklene derfor vil blandes mer med vannet n?r de havner under isen.
– Olje er b?de seigere og lettere enn vann og flyter som et sjikt p? vannskorpen. Hypotesen v?r er at oljen ikke vil blandes med vannet, men legge seg som et lag under isen. Selv om det genereres turbulens, vil det likevel ikke skje i en s? stor grad at oljen blandes med vannet, antar Jean Rabault, stipendiat i str?mningsmekanikk.
For ? forst? energioverf?ringen fra b?lger til is var b?lgeforskerne vinteren 2015 p? tokt i Tempelfjorden, som ligger midtveis mellom Longyearbyen og den nedlagte, russiske bosettingen Pyramiden p? Svalbard. Der tok de m?linger av hvor mye isen beveget seg n?r b?lgene traff iskanten.
Isen p? den to kilometer brede og femten kilometer dype fjorden var mellom 60 og 80 centimeter tykk. Temperaturen var minus 25 grader. Isen var frosset fast til fjellsidene rundt fjorden. De la ut sensorer p? isen og m?lte bevegelsene p? isen gjennom to uker.
– Vi var s? heldige at vi fikk storm og masse b?lger inn i fjordsystemet. Det var ti sekunder mellom hver b?lge. I takt med b?lgene l?ftet isen seg og sank igjen med 12 centimeter hver gang. Det er store bevegelser.
Da de kom tilbake vinteren etter for ? gj?re mer omfattende m?linger, var fjorden dessverre isfri.
25 meter lang b?lgetank
M?lingene p? Svalbard er bare starten p? arbeidet deres. For ? f? en best mulig forst?else av hva som skjer, skal de gjenskape fenomenene fra Svalbard i den 25 meter lange b?lgetanken i kjelleren i Matematikkbygningen p? Blindern.
B?lgetanken er full av vann med sporstoff. Sporstoffet har n?yaktig den samme egenskapen som vann. Partiklene blir lyst opp av laser. Et videokamera tar 200 bilder i sekundet. Det gj?r det mulig ? beregne bevegelsen til partiklene. Her kan b?lgeforskerne i detalj studere hvordan vannpartiklene beveger seg i b?lger under gitte forhold.?
Eksperimenter med oljes?l er en grisete aff?re. B?lgeforskerne skal derfor ogs? bygge en egen b?lgetank der de kan eksperimentere med b?lger og olje.
– Poenget med m?lingene p? Svalbard-isen er ? bruke dem i b?lgelaboratoriet for ? studere de enkelte effektene hver for seg. Det er lettere ? sammenligne teorier med forenklete laboratorieeksperimenter enn ? tolke feltm?linger som inneholder mange effekter p? én gang. N?r vi har forst?tt hvordan b?lgene og isen p?virker hverandre, kan vi ogs? se p? hva som skjer med b?lger, is og olje. Det er naturlig nok ikke mulig ? gj?re slike fors?k i naturen. Vi m? derfor teste dette i et laboratorium, forteller Atle Jensen, som vil forenkle teorien s? mye som mulig, slik at de kan forklare hva som skjer, med enkle, matematiske modeller.
Klimaforskning
I b?lgelaboratoriet kan de ogs? se hvordan str?mningene i vannet endrer seg med ulike overflatelag og hvordan isen brytes opp av b?lgene. Ved ? endre overflatelagene kan de se hvordan teoriene deres fungerer og skille de ulike effektene fra hverandre.
– B?lgeforskningen v?r er derfor ogs? interessant for klimaforskerne. Det er en sammenheng mellom isen og b?lger. Storm skaper isflak. Isen kan brytes av st?rre d?nninger og sterkere stormer. Da smelter isen fortere, poengterer Jean Rabault.
Statoil er sv?rt interessert i resultatene og sier til Apollon at resultatene er viktige for ? modellere hvordan b?lger p?virker spredningen av eventuell olje under is.
– 澳门葡京手机版app下载en ved UiO gir oss bedre grunnlag for ? vurdere om disse effektene er av betydning for ? modellere drivbanen til eventuelle oljeutslipp og om de skal inkluderes i eksisterende modeller, sier forsker Sigurd Henrik Teigen i Statoil Stavanger.