Nyt forskertogt: Leder efter særligt strøm-fænomen i Storebælt

For snart et år siden blev Danmarks nye forskningsskib Aurora indviet med champagne, kanonsalutter og ministertaler.

Nu er skibet blevet ladet med avancerede måleinstrumenter, og onsdag den 8. april drager forskere af sted på et 12 dage langt videnskabeligt togt i Store- og Lillebælt.

Her skal de studere et særligt fænomen i havstrømmene, som menes at have stor betydning for økosystemet i de danske farvande.

»Vi er spændte, men også lidt nervøse. Der er altid noget, der kan gå galt under et togt,« fortæller lektor og togtleder Morten Holtegaard Nielsen, mens han er i færd med at klargøre skibet til togtet.

Skal finde fænomenet hydraulisk kontrol

Fænomenet, som forskerne skal søge efter på togtet, kaldes for hydraulisk kontrol. Det kan beskrives som et særligt punkt i havstrømmen – en form for flaskehals - hvor vandmasserne bliver blandet godt og grundigt sammen.

»I de danske farvande er havet normalt delt op i forskellige lag af brakvand og saltvand - brakvandet lægger sig øverst i havene, fordi det er en smule lettere end saltvandet.«

»Det, vi skal ud og lede efter, er et særligt fænomen, som optræder, når de lagdelte vandmasser presses ind gennem sund og bælter i Danmark. I indsnævringerne får vandet ekstra meget fart på, og der sker en kraftig blanding af vandmasserne. Det er det fænomen, vi kalder hydraulisk kontrol,« fortæller Morten Holtegaard Nielsen, som er lektor ved Danmarks Tekniske Universitet.

Hydraulisk kontrol har betydning for havdyr

Med andre ord skal forskerne altså lede efter særlige indsnævringer - hydrauliske kontrolpunkter - i Storebælt og Lillebælt, hvor det lette brakvand bliver hvirvlet sammen og blandet med det tungere saltvand.

Ifølge Morten Holtegaard Nielsen har den hydrauliske kontrol i de danske farvande formentlig stor betydning for havets dyre- og planteliv.

»Vi mener, at det her særlige strømfænomen formentlig er drivkraften bag, at der er så stor biologisk produktivitet i de danske farvande. Når vandet bliver blandet op, kommer næringssaltene fra bunden af havet højt op i vandsøjlen. Det giver næring til plante-plankton og betyder, at planktonet begynder at vokse,« siger Morten Holtegaard Nielsen.

Han forklarer, at plankton er en af de mest grundlæggende dele af fødekæden i havet, og derfor har mængden af plankton stor betydning for livet i de danske farvande.

»Når plankton vokser, bliver der også mere af alt andet liv i havet. Planktonet bliver spist af krebsdyr, krebsdyrene bliver spist af fisk, og fiskene bliver spist af marsvin. Så når den hydrauliske kontrol påvirker mængden af plankton, kan den påvirke hele fødekæden,« fortæller Morten Holtegaard Nielsen.

Kan påvirke iltsvind

En af grundene til, at forskerne gerne vil undersøge den hydrauliske kontrol i havene, er blandt andet, at fænomenet ser ud til at påvirke forekomsten af iltsvind.

Iltsvind opstår, når der på grund af udledning af næringssalte fra eksempelvis landbruget kommer en større produktion af organisk materiale, som synker ned i de nederste lag af havene og opbruger ilten i bundlaget – og i værste tilfælde fører til, at fisk og andre havdyr i området dør.

Normalt bliver iltsvind modvirket af vinden, som sørger for at røre rundt i vandmasserne og få rusket op i næringssaltene på bunden. Men den kraftige opblanding, der sker ved flaskehalsene i de danske farvande – altså ved de hydrauliske kontrolpunkter – ser også til at have betydning for iltsvindet.

»Man har i mange år ment at iltsvindet omkring Fyn udelukkende skyldtes for stor udledning af næringssalte, men det kan faktisk godt være at flaskehalsfænomenet har en afgørende betydning for hvad der sker på en naturlig måde, i den forstand af det enten kan forstærke eller formindske iltsvindet,« siger lyder det i en pressemeddelelse fra Lars Chresten Lund Hansen, lektor i biologi på Aarhus Universitet og deltager i forskningstogtet.

Kender ingen kontrolpunkter i Storebælt

Selvom den hydrauliske kontrol i havene altså tilsyneladende har stor betydning for livet dernede, så ved forskerne kun ganske lidt om, hvor de hydrauliske kontrolpunkter befinder sig.

Fra tidligere undersøgelser ved man, at der findes kontrolpunkter i Lillebælt og Øresund, men der er endnu ikke fundet nogle i Storebælt.

»For at finde kontrolpunkterne skal vi gøre os umage og sørge for at være på de rigtige steder på de rigtige tidspunkter.«

»I Lillebælt og i Øresund er det relativt nemt at finde dem, ud fra hvor indsnævringerne i farvandene er, men i Storebælt er det sværere. Men ud fra søkortet har vi nogle formodninger om, hvor vi skal lede,« fortæller Morten Holtegaard Nielsen.

Sådan gør forskerne

Eftersøgningen efter de hydrauliske kontrolpunkter kommer til at foregå med avanceret måleudstyr.

Nogle instrumenter skal måle vandmassernes saltholdighed og temperatur, mens der samtidig måles på, hvor hurtigt vandmasserne bevæger sig.

»Flere af måleinstrumenterne bliver slæbt 100-200 meter bagved skibet. De sidder på en særlig platform, som kaldes en slæbefisk, og som kan bevæge sig op og ned gennem vandsøjlen. Vi kan fjernstyre den fra skibet og måle de forskellige variable med høj nøjagtighed« fortæller Morten Holtegaard Nielsen.

Han forklarer, at instrumentet, som måler hastigheden i vandstrømmene, er et avanceret ekkolod. Det vil sige, at instrumentet sender lydbølger ned gennem vandmasserne og samtidig lytter efter, hvor hurtigt lydbølgerne reflekteres tilbage fra vandet.

Ekkolod udnytter dopplereffekten

For at kunne lave helt præcise målinger udnytter ekkoloddet et fænomen, som kaldes dopplereffekten. Dopplereffekten betyder kort fortalt, at tonearten på en lyd ændrer sig, alt efter hvor hurtigt lydkilden bevæger sig i forhold til modtageren (den, der hører lyden).

»Man kender dopplereffekten fra, når man hører en ambulance på gaden. Når ambulancen kører mod dig, har den én toneart, men når den har passeret dig og kører væk, lyder det som om, den har en anden tone. Det skyldes doppler-effekten.«

»Det er det samme, vi udnytter, når vi måler vandmassernes hastighed. Når vi måler, hvor hurtigt tonearten i lydbølgerne ændrer sig, kan vi regne ud, hvor hurtigt vandmasserne bevæger sig,« forklarer Morten Holtegaard Nielsen.

Togtet gennem Store- og Lillebælt begynder ved Sjællands Rev nord for Sjællands Odde og forventes at vare i cirka 12 dage.

Kortet viser ruten, som forskerne skal sejle gennem Store- og Lillebælt. Togtet starter ved Sjællands Rev ud for Sjællands Odde (Illustration: Aarhus Universitet)

Forskningstogtet foregår ombord på Aarhus Universitets forskningsskib Aurora, der her stævner ud fra Aarhus Havn (Foto: Lars Kruse, Aarhus Universitet)

Forskerne skal undersøge fænomenet hydraulisk kontrol ved hjælp af nyt avanceret udstyr, der trækkes efter skibet i en wire. Forskningsudstyret er nærmest et lille flydende laboratorium, som sender en konstant strøm af data i meget høj opløsning til computere ombord på skibet. Lars Chresten Lund Hansen (til venstre) og Morten Holtegaard Nielsen (til højre) ser frem til at arbejde med de nye udstyr. (Foto: Lars Kruse, Aarhus Universitet)

Hydraulisk kontrol illustreret med vand og madolie. Flaskerne er hældet en smule, så væskerne strømmer mod højre. Det ses tydeligt 1) at der efter flaskehalsen opstår en blanding af væskerne og 2) at der strømmer mere af det øverste lag væske gennem flaskehalsen end det nederste, så mængden af de to væsker er forskellig efter at de er løbet gennem flaskehalsen end før. (Foto: Morten Holtegaard Nielsen).

Morten Holtegaard Nielsen (til højre i billedet) er leder af forskningstogtet, som er støttet af Dans Center for Havforskning. Her planlægger han ruten sammen med reserveskipper Ole Pedersen. (Foto: Lars Kruse, Aarhus Universitet)

1 / 5