Ta del av allt innehåll på Aktuell Hållbarhet
Starta din prenumeration

Prenumerera

Klimat

Hur mår Östersjön? Nu vet vi i realtid

Publicerad: 11 juni 2010, 08:03

Det pratas mycket om hur övergödd Östersjön är, men ingen har riktigt kollat läget på plats. Tills nu.


Ämnen i artikeln:

ÖstersjönHav

Nu ökar svenska SMHI och Finlands miljöcentral SYKE gemensamt övervakningen av miljötillståndet i Bottniska Viken, Östersjön och Kattegatt. Ett av Transatlantics handelsfartyg som trafikerar haven nonstop har utrustats med en sk ”Ferrybox”. Var 20:e sekund görs automatiska mätningar i vattnet och luften, och resultaten skickas via satellit en gång i timmen. Även vattenprover – som indikerar exempelvis algblomning – tas automatiskt på upp till 24 platser.

– Vi får snabb och viktig information om allt från algblomning och övergödning till isläggning och klimatövervakning. Lite längre fram kommer resultaten att göras tillgängliga för alla via våra webbplatser, säger Henrik Lindh på SMHI. Informationen är viktig för många grupper, bland annat sjöfart, fisket, turism, båtfolk, nationella och internationella naturvårdsinstitut.

Fartyget Transpaper är jättelikt. Hur jättelikt förstår man först när man ska gå uppför lejdaren på utsidan fyra svajiga våningar. Från kölsvin till styrhytt är det åtta våningar. Området ovanpå styrhytten kallas för ”Monkey Island” och det är där SMHIs utomhusutrustning sitter (vid pilen).

Teknik 360 tyckte att initiativet var värt att undersöka noggrannare och besökte Transpaper när hon låg i Skandiahamnen i Göteborg. SMHIs personal på orten lotsade oss genom hela installationen, som finns både högt och lågt, uppe på taket och nere i fartygets botten.

Bengt Karlsson, forskare på SMHI, börjar med grunderna:

– Syftet med systemet är att förbättra miljöövervakningen i haven runt Sverige. Mätningar sker redan idag inom ramen för det nationella miljöövervakningsprogrammet. SMHI gör en stor del av utsjömätningarna med forskningsfartyget Argos, som en gång i månaden går från Göteborg upp i Skagerack, ned i Kattegat, genom Öresund, till sydöstra Östersjön, upp öster om Gotland, rundar Gotland och går mellan Öland och Gotland och tillbaka till Göteborg. Under resan gör man mätningar vid ett 20-tal platser. Utöver detta tillkommer andra mätningar utanför Stockholm och i Bottniska viken. Detta sker ungefär en gång i månaden och det är en aning glest i tiden. Algblomning kan till exempel både hinna starta och sluta emellan mättillfällena. Förändringarna kan gå fort, kanske inom några timmar till dagar. Huvudsakligen beror de snabba förändringarna på passerande kall- och varmfronter som blandar om ytvattnet.

Därför är SMHI väldigt glada över att få använda det isbrytande lastfartyget Transpaper, som fraktar papper och massa från Kemi i norra Finland till Lübeck och Göteborg året runt, som mätplattform. Under turen från Kemi, Uleåborg och till Lübeck gör vi automatiska mätningar var 20:e sekund. Det är några hundra meter mellan varje mätning, alltså betydligt mycket tätare än tidigare. Fartyget anlöper Göteborg på onsdagar då systemet kan rengöras och vattenprover avhämtas. Vi får alltså mätningar av hela Östersjön, Bälthavet, Kattegatt etc, en till två gånger i veckan.

SMHIs system är ingalunda det första i världen. Norrmännen har haft ett liknande system på Hurtigruten ganska länge, och det finns på fartyg mellan Norge och Tyskland, Norge och England, England och Spanien, Tromsö och Spetsbergen osv. Några fartyg mäter också på rutter över Atlanten, men automatisk vattenprovtagning är det få som ägnar sig åt. Det är skralt med realtidsrapporteringen och har åtminstone hittills varit lika skralt med datautbyte mellan organisationerna.

Här ses undertecknad tillsammans med SMHIs Bengt Karlsson nere i ”SMHI-skrubben” på Transpaper. Bild: Audrone Städje.

Utomhusprovtagning

Uppe på Monkey Island, på taket ovanpå bryggan sitter en professionell GPS-mottagare som ger position, samt mätare för lufttemperatur, lufttryck och ljus.

Uppe bland radioantenner och snurrande radar står en oansenlig rostfri stolpe med SMHIs utrustning för provtagning av utemiljön. Överst i den svarta skålen finns en luxmätare som mäter solstrålningen runt hela horisonten. Det platta UFOt är en GPS-mottagare som  meddelar positionen. Stapeln av tallrikar är skyddet kring termometern för lufttemperatur. Den rostfria lådan längst ned i bild är apparatskåpet för mätdatorn. Under allt detta sitter intaget till lufttrycksmätaren (ej i bild).

Öppnar man dörren till apparatskåpet ser man en mätvärdesomvandlare överst som gör om de analoga signalerna till seriella RS-232 (inte så tokigt som det låter…). Därunder kommer en låda som gör om de seriella signalerna till IP-paket och till höger om denna en helt vanlig nätverksswitch som ansluter enheten till fartygets besättningsnätverk (crew network) och kör data vidare till centraldatorn nere i ”SMHI-skrubben”. I botten av lådan står ett blybatteri som fungerar som backup vid strömavbrott och den svarta slangen som kommer in undertill kommer från inloppet till lufttrycksmätaren.

Ferrybox

– Under vattenlinjen har vi gjort två hål i skrovet. Inloppet sitter på tre meters djup, lite beroende på hur tungt fartyget är lastat. Genom detta hål pumpas vatten in och körs genom flera olika mätinstrument, som ger temperatur, salthalt, mängden växtplankton med hjälp av klorofyllfluorescens, mängden cyanobakterier med hjälp av phycocyaninfluorescens, turbiditet, som är ett mått på hur mycket partiklar det är i vattnet, och slutligen syrehalten.

Mätvärdena hamnar i en dator som är ständigt uppkopplad på Internet via satellit, eftersom fartyget alltid är nätverksanslutet. Mätvärdesdatorn sitter på fartygets besättningsnätverk (Crew Network) som via en brandvägg laddar upp en fil med samlat mätdata till SMHI och SYKE via FTP en gång i timmen. Vid SMHI görs en automatisk kvalitetskontroll varefter man producerar olika typer av diagram (se nedan).

Dessutom tar systemet vattenprover när en viss latitud passeras. Med två provtagningsrobotar med 24 flaskor i varje kan man ta två prover på 24 olika platser. Den ena roboten tar prover på växtplankton och den andra tar andra typer av prover. På laboratoriet räknar man sedan plankton, undersöker vilka arter det rör sig om, till exempel om det är de giftiga arterna eller inte och mäter vattnets humus, alltså dess brunhet. Dessutom mäter man salthalten noga med laboratoriemetoder.

Vi vandrar nedför ett otal lejdare, passerar maskinrummet och kommer till sist in i ”SMHI-skrubben” som är ett litet utrymme som blivit över i ett trapphus. Där har SMHI ockuperat en vägg och satt upp sin utrustning.

Detta är pudelns kärna, eller åtminstone intagshålet i skrovet. Här, tre meter under vattenytan, har man borrat ett 25 millimeters hål i skrovet och anslutit ett intagsrör med diverse avstängningsventiler. Den blanka, vertikala cylindern vid pilen är intemperaturgivaren, som ska sitta före all annan mekanik som kan alstra värme, eftersom man vill mäta den sanna vattentemperaturen.

SMHIs personal vid Ferrybox-väggen, som snarast kan liknas vid en labbuppkoppling på en plåtvägg. Vattnet passerar först den gulaktiga, vertikala burken till vänster, där det avluftas. Luftbubblor kan annars störa mätningarna. Därefter passerar det via den gula slangen genom en grå, en vit, en svart och en blank enhet där mätningarna utförs. Vattnet går vidare till vattenprovtagningsenheterna (till höger, syns i nästa bild), innan det pumpas ut i havet igen, i ett hål en meter under vattenytan. Systemet har en viss självrengöring också. När fartyget kommit inom ett visst definierat område nära hamnen avbryts mätningarna och diskmedel pumpas igenom rörsystemet.

Vattnets salthalt räknas ut av en sensor som mäter konduktivitet och temperatur.

Därpå passerar vattnet en klorofyllfluorometer som mäter mängden växtplankton genom att belysa vattnet med blått ljus och se klorofyllets fluorescens i rött.

Turbiditetsmätaren mäter mängden partiklar i stort (döda partiklar, sand, plankton) genom att mäta hur kraftigt en ljusstråle bryts när den passerar genom vattnet.

Phycocyaninfluorescens mäts genom att bakteriernas pigment phycocyanin fluorescerar i rött när det belyses med grönt ljus.

Syresensorn fungerar också på fluorescensprincipen, sålunda att man har ett ämne som fluorescerar olika mycket beroende på mängden syre i vattnet. Ämnet sitter på ena sidan av ett tunt membran och vattnet passerar på andra sidan.

Anläggningen har två robotar för vattenprovtagning med 24 flaskor vardera. Man kan alltså ta 48 vattenprover mellan två servicetillfällen. Apparaterna ser ut som diskmaskiner ungefär, med en flaskkarusell inuti. Flaskorna har redan en slatt konserveringsmedel i botten, för att de inhämtade vattenproverna inte ska ruttna under den 1-2 veckor långa färden.

Under trappan hittar vi ett vattentätt skåp där bildskärm och tangentbord finns. Det här är en riktig sjödator. Just nu visar den en karta med fartygets position och hade du kunnat se hårkorset på skärmen hade du set att det pekade på Skandiahamnen i Göteborg.

I ett vattentätt skåp hittar vi centraldatorn, en helt vanlig bordsdator med mängder av mätvärdesomvandlande instickskort. Den får dels digitalt, dels analogt data från Ferryboxen, och dels tar den emot data från utomhusenheten via fartygets nätverk, vilket kuriöst nog omvandlas från IP-paket till seriellt data på RS-232-form innan det kommer in i datorn för att tas om hand av MatLab (som vill ha det på det sättet). Mätdata samlas ihop till en fil under en timme och skickas sedan per FTP över fartygets vanliga satellitlänk till SMHI i Sverige och SYKE i Finland. Det rör sig inte om några större datamängder, inte mer än ett par 100 kilobyte per resa.

Ferryboxen har just rengjorts och det är dags att starta transportpumpen. Systemet rengörs manuellt varje gång fartyget lägger till nära SMHIs kontor i Göteborg, samtidigt som man hämtar vattenproverna för mikroskopanalys. Ingångsröret har två filter, som måste tittas till. En gång satt där tre fiskar och en annan gång en plastpåse och några maneter.

Syften

Datainsamlingen har två syften, dels det kortsiktiga att kunna utfärda olika varningar, som att varna för begynnande isläggning (systemet mäter ju havets temperatur) och algblomning, och dels långsiktig miljöövervakning. Man måste mäta med hög noggrannhet eftersom man söker efter små förändringar. Övergödningen är ett problem man vill undersöka, men också om vissa arter ökar och andra minskar och i så fall varför? Kanske det kommer nya arter? Kammaneten är en sådan,  som kommit till Östersjön via barlastvatten.

Ännu så länge mäter utrustningen inte hur mycket koldioxid som finns löst i vattnet, eller vattnets pH, men det kommer i ett forskningsprojekt som startar till hösten. Man trodde länge att det inte var något problem att 40% av våra koldioxidutsläpp absorberas av havet, men tyvärr håller haven på att försuras av detta och det kommer på lång sikt att påverka havens ekosystem.

Det finns trots allt vissa nackdelar med Ferrybox. Den tar bara ytvatten och där existerar inte den välkända syrebristen i Östersjön. För att kunna mäta det måste man ändå ut med Argos och ta vattenprover på stort djup.

Mätningarna har just börjat och det kommer att ta ett tag innan man hunnit samla tillräckligt mycket mätdata och bearbeta det, innan allt kan släppas till allmänheten. Det här är ett exempel på hur en uppmätt temperaturprofil kan se ut, tagen på en färd mellan Kemi i Finland till Göteborg, en färd på sex dagar.

Annat data finns dock redan publicerat, särskilt data om havens försurning, och det hittar man i IPCC-rapporten från FNs klimatpanel, eller på Havsmiljöinstitutets webbplats havet.nu.

BOOS

Östersjöstaterna Sverige, Finland, Tyskland m fl har gått samman i en organisation kalla Helcon (Helsingforskonventionen) för att arbeta för en renare östersjö. En del av detta samarbete, nämligen möjligheten till utbyte av realtidsdata, kallas Baltic Operational Oceanographic System, eller BOOS. Data av alla typer utbyts, inte bara Ferrybox-data utan även data från bojar och olika fasta mätsystem.

Ferrybox finns på flera fartyg utöver Transpaper, till exempel på SMHIs Argos, en passagerarfärja som går mellan Helsingfors och Lübeck och haft en Ferrybox i mer än 10 år, en färja mellan Helsingfors och Tallinn, en på Silja Serenade som trafikerar linjen Stockholm – Helsingfors, med flera.

Ferryboxen på Transpaper är ett viktigt komplement till havsövervakningen som nu kopplar på Bottniska Viken och Kattegatt till ett liknande övervakningssystem, Alg@line, i Finska Viken och centrala Östersjön. Det drivs i samarbete mellan Finland, Estland och Tyskland.

Tyvärr är datautbytet över världen inte optimerat ännu, vilket är ett fint sätt att säga att samarbetet är måttligt, trots att BOOS har en internationell del som drivs av FN.

– Täta mätningar är viktigt eftersom många processer i havet sker med korta tidsskalor som liknar vädrets, från några dagar till en vecka. Ferryboxen ger oss nu mer och snabbare information om temperatur i hav och luft, ytvattnets syre- och salthalt, förekomsten av olika alger och andra miljödata kopplat till klimat och övergödning. Den är ett mycket bra komplement till våra forskningsfartyg, satelliter och mätbojar, säger Bengt.

Finansiering

Själva hårdvaran i ett ferryboxsystem kostar mellan en halv och en miljon kronor. Driften kostar inte SMHI någonting eftersom Transatlantic gärna visar ett miljöansvar och låter anläggningen får vara med på båten gratis, men utöver det kommer kostnader för laboratorieanalys av vattenproverna. De båda länderna och svenska Naturvårdsverket har stått för kostnaderna.

– Övervakningen blir långsiktig och planeras pågå under de kommande 10 åren eller längre, säger Annelie Rusth Jensen på Transatlantic, som bidrar med fartyg och personal ombord.

Miljövänligt fartyg

Fartyget Transpaper är dessutom miljövänligt i sig självt. Inte nog med att skrovet en dag kommer att återvinna sig själv och driva runt i världshaven i form av järnjoner, alla oljor som används ombord som kan komma i kontakt med naturen är biologiskt nedbrytbara. Dieslarna är försedda med avgaskatalysatorer och för att slippa köra dieselgeneratorn när man ligger i hamn har Transatlantic som regel att alltid ta högspänning från land. Det rör sig trots allt om några hundra kilowatt.

Läs mer

SMHI finns (givetvis) på www.smhi.se. En realtidswebb med mätvärden kommer inom kort.
European Ferrybox Community visar upp alla system i Europa på http://ferrybox.eu
Finska statens miljöförvaltning och havsforskning: www.miljo.fi/default.asp?contentid=31582&lan=sv
Finlands miljöcentral SYKE: www.ymparisto.fi/default.asp?node=67&lan=sv
Havsmiljöinstitutets enheter vid universiteten i Umeå, Stockholm och Göteborg publicerar sina resultat på http://havet.nu
Transatlantics pressrelease: www.rabt.se/Investor-Relations/Pressmeddelanden/Realtidsovervakning-startar-i-Ostersjon-Bottniska-Viken-och-Vasterhavet
Baltic Operational Oceanographic System, BOOS: www.boos.org

Jörgen Städje

Ämnen i artikeln:

ÖstersjönHav

Dela artikeln:


Håll dig uppdaterad med vårt nyhetsbrev

Genom att skicka in mina uppgifter godkänner jag Bonnier Business Media AB:s (BBM) allmänna villkor. Jag har även tagit del av BBM:s personuppgiftspolicy.