GoNorth 2024 - Dag 15, 12. september
FF Kronprins Haakon startet GoNorth 2024s seismiske undersøkelser i går kveld.
Undersøkelsen utføres ved hjelp av en luftkanon i vannet som skaper trykkbølger. Disse bølgene, som høres som et kraftig drønn hvert 15. sekund for de som er om bord, trenger inn i havbunnen og reflekteres tilbake fra ulike lag med sedimenter og bergarter. Refleksjonene, eller ekkoene, fanges opp av sensorer festet til en «streamer»—en kabel som taues bak skipet.
Dataene fra disse refleksjonene hjelper forskerne med å kartlegge strukturen under havbunnen. Ved å analysere hvor lang tid det tar for ekkoene å returnere og hvordan de endrer seg, kan man lage et bilde av lagene under havbunnen.
Den lange lyttekabelen som avslører havbunnen
Streameren som taues bak skipet, er 300 meter lang og inneholder 50 hydrofoner. Hydrofonene er undervannsmikrofoner som lytter etter de reflekterte lydbølgene fra havbunnen.
Denne illustrasjonen viser hvordan luftkanonen sender ut trykkbølger som reflekteres fra ulike lag i havbunnen og deretter fanges opp av sensorene på streameren.
Illustrasjon: Daniel Albert, GoNorth/SINTEF
Streamere pleier vanligvis å være flere kilometer lange, men på grunn av risikoen for skader fra is i Polhavet, bruker vi en kortere streamer på 300 meter her.
Hvorfor er streameren så lang?
Det er flere grunner til at streameren er så lang og inneholder så mange hydrofoner. For det første, forbedres datakvaliteten ved at flere hydrofoner langs hele lengden kan fange opp refleksjoner fra ulike lag under havbunnen. Dette hjelper til med å skille de ekte signalene fra refleksjoner fra havbunnen fra andre forstyrrelser (støy fra selve skipet, for eksempel), noe som gir et tydeligere og mer nøyaktig bilde av geologien under havet.
Streamere pleier vanligvis å være flere kilometer lange, men på grunn av risikoen for skader fra is i Polhavet, bruker vi en kortere streamer på 300 meter her.
I tillegg gjør den lange streameren det mulig å registrere lavfrekvente lydbølger som trenger dypere ned i jordskorpen. Dette er viktig når geofysikere prøver å rekonstruere områdets geologiske historie og forstå komplekse strukturer under havbunnen.
En annen fordel er fleksibiliteten i databehandlingen. Med data fra mange hydrofoner kan forskerne bruke avanserte analysemetoder som gjør det mulig å lage mer pålitelige tolkninger av de underjordiske strukturene.
Å se gjennom havbunnen – lag for lag
For å forstå hvorfor vi trenger så mange hydrofoner, kan vi bruke en kamerametafor. Tenk deg at du tar bilder av det samme motivet med to kameraer fra litt forskjellige vinkler. På den måten kan du se motivet i 3D, akkurat som med øynene dine. Streameren fungerer på en lignende måte, men i stedet for bilder, samler den inn lydbølger som reflekteres fra ulike lag under havbunnen.
Lydbølger oppfører seg annerledes enn lys; de kan trenge gjennom materialer og bevege seg med forskjellige hastigheter avhengig av hva de passerer gjennom. Så hvis vi sammenligner med kameraeksempelet, er det som om vi prøver å ta bilder av noe langt borte som er bak lag med glass, vann og sirup. Disse ekstra lagene gjør at vi trenger flere "kameraer" (eller hydrofoner) for å få et klart "3D-bilde" av det som befinner seg under havbunnen.
Å pakke lett? Ikke med seismikkutstyr
GEUS-teamet har med seg to containere fulle av utstyr, nødvendig for å gjennomføre de seismiske undersøkelsene på toktet. Selve streameren er lang og tung. En luftslange er også nødvendig for å forsyne luftkanonen.
Seismikk-teamet jobber i kveldssola.
Luftkanonen senkes nedi vannet.
Luftkanonen tar sine første testskudd, og skaper vannkrusninger på overflaten i solnedgangen.
Akterenden av FF Kronprins Haakon, med luftslangen så vidt synlig. Vannkrusninger til høyre, skapt av luftkanonen.
Andre gang med seismikk for Kronprins Haakon
Det er kun andre gangen Kronprins Haakon deltar i en seismisk undersøkelse; første gang var i 2022 under GoNorths første tokt.
Bildet viser hvordan det så ut da Kronprins Haakon gjennomførte seismikk under GoNorth 2022-toktet. Her ser vi tre «bobler» på overflaten fordi det ble brukt tre luftkanoner langs denne linjen.
Sett fra lufta: Kronprins Haakon deltar i seismikkundersøkelser for andre gang.
