Hvordan man beskytter Arktis, da smeltende is åbner nye sejlruter

Tidligt i år, Eduard Toll satte rekord:lastet med flydende naturgas, tankskibet var det første kommercielle fartøj, der krydsede Arktis om vinteren uden en isbryder.

Denne milepæl inden for skibsfart kan være et tegn på ting, der kommer, med den maritime aktivitet, der forventes at stige, efterhånden som den globale opvarmning smelter regionens havis – faldende med omkring 13 % hvert årti, ifølge NASA. Imidlertid, der er frygt blandt miljøgrupper og videnskabsmænd for, at dette kan skade et allerede skrøbeligt miljø gennem faktorer som havforurening og støj fra skibe.

Øget søtrafik øger risikoen for olieudslip, noget et projekt kaldet GRACE adresserer ved at se på, hvordan man bedre kan måle, overvåge og rense olie i Arktis. Metoderne omfatter brug af sensorer, undersøge virkningerne af afbrænding og kemisk spredning, og studere, hvordan man bruger levende organismer som forureningsindikatorer - med informationen pakket sammen til et webbaseret beslutningsværktøj.

Målet er at have en række strategier, der er skræddersyet til forskellige trusselsreaktioner og katastrofesituationer, sagde læge Kirsten Jørgensen, GRACE-projektkoordinator og forsker ved det finske miljøinstitut.

"Heldigvis, vi har ikke haft mange store ulykker i arktiske områder, men i tilfælde af at der er spild, du skal have det bedste oprydningsberedskab, " hun sagde, tilføjer, at det ville være uansvarligt, hvis verden ikke indfører en veludviklet strategi for olieudslip.

Sensorer

Dataindsamling er blevet hjulpet af forbedringer i sensorer, læge Jørgensen. I oktober, en smart navigationsbøje oprettet af GRACE begyndte for første gang at levere realtidsovervågning af olieudledning og vandkvalitet i Østersøen via satellit. Ud over, holdet er ved at udvikle en biosensor ved hjælp af udklækkede zebrafiskembryoner til at detektere forurening gennem virkninger på organismer.

Forskerne indsamler også biologiske data om organismer, herunder hvirvelløse dyr, muslinger og fisk for at have baggrundsinformation til sammenligning i tilfælde af udslip, og udfører test af, hvordan nogle reagerer på olie. De udvikler også metoder til mekanisk oprydning, såsom et køretøj under is.

Der er, imidlertid, udfordringer. Mens den relative knaphed på arktiske ulykker klart er gode nyheder, paradoksalt nok, virkningerne af et stort olieudslip er svære at vurdere uden først at ske.

Læge Jørgensen påpeger også, at det er svært at drage konklusioner af hændelser andre steder. For eksempel, hun siger, at kemiske dispergeringsmidler blev brugt på olie fra Den Mexicanske Golfs Deepwater Horizon-katastrofe i 2010, men måden disse ville sprede sig i Arktis kolde vand og deres indvirkning på dets særskilte økosystemer ville være meget anderledes. Det komplicerede sagen er, at meget af arbejdet også skal foregå i laboratorier for at undgå havforurening.

Forebyggelse

Men i sidste ende, Dr. Jørgensen siger, at den sikreste fremgangsmåde ville være at forhindre udslip i at ske i første omgang. "Jeg tror stadig, at det vigtigste er at forhindre eventuelle ulykker ved at bruge skibe med dobbeltskrog, gode navigationshjælpemidler og den slags."

Dette er noget, der kunne blive hjulpet af SEDNA, et projekt ledet af det internationale ingeniør- og videnskabsrådgivningsfirma BMT, der har til formål at udvikle måder at forbedre sikkerheden i den arktiske søtrafik. Selvom dets specifikke fokus er på bedre skibsdesign for at forhindre menneskelige tab frem for økologiske mål, færre ulykker vil have den afsmittende effekt at reducere miljøpåvirkningen, sagde BMT seniorforsker Dr. Philipp Lohrmann.

Dr. Lohrmann siger, at han mener, at det er uundgåeligt, at skibsfarten vil stige i regionen, men at de nøjagtige udsigter er svære at forudsige på grund af konkurrerende økonomiske og miljømæssige interesser og deraf følgende usikkerhed om fremtidig regulering. Det vigtigste, han sagde, skal forberedes.

Et af SEDNAs hovedfokus er at skabe en såkaldt sikker arktisk bro til isgående skibe. Dr. Lohrmann sagde, at det skyldes, at kommandocentralen, eller bro, på nuværende skibe er ofte ikke specielt designet til at håndtere isen og det barske klima i Arktis med hensyn til det navigationsudstyr og de teknologier, de indeholder.

Som en del af dette, holdet udvikler augmented-reality-teknologi, der kan give skibets navigatører relevant information på mere intuitive og nye måder. Eksempler inkluderer overlejring af den virkelige verden med information om is, eller give virtuelt røntgensyn, så besætningen kan se gennem forhindringer.

På samme tid, han sagde, der er behov for at undgå overbelastning af information, der kan føre til distraktion. For eksempel, der er mindre behov i Arktis for instrumenter, der giver information om andre fartøjer end i trafiktunge skibsområder.

Projektet ser også på andre tilgange såsom anti-isningsbelægninger til skibe, nogle inspireret af arktisk-boende arter, såsom pingvinfjers isbestandige evner. "Den måde, isfjernelse ofte foregår på i øjeblikket, er, at man sender et par fyre ud med hamre, " sagde Dr. Lohrmann. "Det er i høj grad en stenalderteknologi."

Nogle af SEDNA's initiativer har også potentialet til at hjælpe med at reducere kulstofemissionerne. Imellem disse, holdet er ved at bygge et arktisk rejseplanlægningsværktøj, der tager højde for information såsom vejr, havtilstand og batymetri, målingerne af vanddybder. "En reduktion i kulstofemissioner kan opnås ved at undgå unødvendige forsinkelser og omveje, " forklarede Dr. Lohrmann.