Jack skal måle havisen frå verdsrommet

Førsteamanuensis Jack Landy på Institutt for fysikk og teknologi er sjølverklært kartnerd (jo eldre, jo betre), iselskar (i naturen, ikkje den på kiosken), og snart leiar for eit stort EU-prosjekt.

– Vi gjer omtrent det same frå verdsrommet som politiet gjer i ein fartskontroll, seier Landy når han vert bedt om å fortelje om kva han gjer.

Målar is med radar

For å få oversikt over mengda is i polområda har vi nemleg brukt radarsatellittar i 30 år. Opphaveleg vart dei skote opp for å måle det globale havnivået, men ein fin side-effekt av det var at ein òg kan måle mengda is – både kor det er is, og kor tjukk han er.

– Det er ikkje nok å berre vete kor utbreidd isen er, ein må vete kor tjukk han er òg. Då først kan ein finne ut kor lang tid han vil bruke på å smelte, som igjen gjev oss både viktige klimadata og moglegheita for å berekne ismengda fram i tid, seier Landy.

Du kan høyre heile intervjuet med Jack Landy i UiT sin podkast Lørdagsuniversitetet:

Vakre dammar som øydelegg

Heilt konkret målar ein avstanden mellom satellitten og isen, og i sprekkar i isen finn ein avstanden mellom satellitten og havnivået. Då veit ein kor mykje av isen som er over vatnet (kalla fribord), og då kan ein modellere kor mykje is som er under vatn. Men det er eit stort problem:

Denne metoden verkar ikkje om sumaren – årstida kor det smeltar mest is.

– Om sumaren er isen full av vakre, små dammar av smeltevatn og anna «rot» som forvirrar radaren så mykje at vi til no ikkje har fått noko vettug ut av dataa, seier Landy.

Og det er her Landy sitt prosjekt kjem inn. Finansiert av eit Starting grant på 2 millionar euro frå det europeiske forskingsrådet, skal han finne metodar for å overkome problema og skaffe oss pålitelege data for isspreiing og -smelting – året rundt.

Den siste brikka i puslespelet

Tre menneske foran eit lite jetfly. På flyet står det United States of America. — Dåverande CIRFA-forskar Camilla Brekke saman med forskarar frå Jet Propulsion Laboratory / Caltech før radareksperimentering i Nordsjøen. Foto: Privat

– Dette er ein ordentleg fjør i hatten for UiT og Jack, seier prorektor for forsking, Camilla Brekke, som sjølv har bakgrunn frå same fagfelt og forskingsgruppe som Landy.

– Eg vil likevel presisere at det er mykje viktigare enn stjernestatus i forskingsmiljøa at dette prosjektet vil gje oss betre data om tilstanden i Arktis, som igjen gjev oss innsikt i dei pågåande klimaendringane, seier ho.

Landy sitt prosjekt ser på nye måtar å jobbe med dataa frå satellittane, kor dei mellom anna nyttar maskinlæring. Landy seier han er skeptisk til det han kallar boomen i kunstig intelligens (KI) kor KI skal løyse «alt», men at det er eit godt verktøy i tilfelle med store og komplekse datamengder.

– Signalet og datamengda frå radarsatellittane er så komplisert og omfattande at menneskelege hjernar og tankesett kanskje ikkje ser mønstre og informasjon som maskinlæringa ser. KI ser gjennom støyen frå smeltedammane og kan verte den siste brikka vi treng for å løyse is-puslespelet om sumaren, seier han.

Ei visualisering av isdekke kring Nordpolen, basert på Landy sin metode. © ESA/Planetary Visions

Og om du er bekymra for at den kunstige intelligensen skal gjere som dei av og til gjer, ta ein snarveg og finne på litt data, så skal Landy gjere fleire grundige valideringar, mellom anna med flyfoto og ekspedisjonar ut på isen frå båt.

Målet er kunne lage eit meir operasjonelt og sjølvgåande system, som kor nyttige og relevante data er tilgjengeleg for fleire, både innafor forskingsmiljøa og andre delar av det offentlege og forvaltinga.

Og det er god grunn til å tru at Landy kjem til å lykkast, for han har allereie vist at metoden verkar. Hausten 2022 trykka tidsskriftet Nature artikkelen til gruppa hans, og dei fekk til og med forsida.

Framtidas polhav

Ein mann ser på ein dataskjerm. — Landy studerer satelittdata som kjem inn. Foto: Kjetil Rydland / UiT

Men kvifor er det så viktig å vete kor mykje is det er i Polhavet? Mest for å forstå kor raskt klimaendringane skjer og for å halde oversikt over ein såkalla feedback loop:

Eit hav med mykje is er eit kvitt hav som reflekterer mykje av sollyset ut att i verdsrommet. Men om meir av isen er smelta, vert meir av sollyset absorbert av havet. Då vert havet endå varmare, og isen smeltar endå fortare, noko som igjen forsterkar havvarminga, og det heile vert sjølvforsterkande og stadig verre.

Prorektor Brekke peikar på at oppdatert kunnskap om endringane som skjer i Polhavet er særs viktige for alt frå klimatilpassing til geopolitikk.

– UiT satsar tungt på forsking innan begge område, til dømes i arbeidet med «Framtidens Polhav». Jack sitt prosjekt treffer blink med tanke på UiT sin ambisjon om å ha en sterk posisjon innan polarforsking, seier Brekke

Og eit prosjekt for privat næringsliv?

Havet fullt av små isflak. Raud solnedgang i det fjerne. — Havis nord for Svalbard. Foto: Inger Lise Næss

– Eg gjer det eg gjer for at vi skal kunne forstå vår tid sitt alvorlegaste problem betre, men systemet kan òg vere verdifullt for privat sektor, til dømes som isvarsel for skipstrafikken. Det er om sumaren det faktisk er skipstrafikk av ei viss mengde i dei polare områda, og då treng ein verkeleg å vete kva slags isforhold som ventar ein, seier Landy.

Om Polhavet vert meir eller mindre opent om sumaren, kan skipstrafikken ta ein snarveg mellom Asia, Europa, og Amerika, i staden for å seile rundt kontinenta i sør eller gjennom dyre kanalar. Med gode isvarslingar med hjelp frå Jack sitt system, kan det gje ein boom for internasjonal havtransport.

Er det uheldig at internasjonal skipsfart, som står for omtrent 3% av verdas klimagassutslepp, skal få ein slik fordel av klimaendringane dei sjølve bidreg til?

– Det er absolutt eit dilemma. Men kven veit, kanskje vil kortare rutar om sumaren redusere utsleppa frå skipstrafikken? seier Landy.

Ein rota veg til Tromsø

Landy vaks opp nær Oxford i Storbritannia, men har alltid vore fascinert av is. Mykje kan nok skyldast faren sine ville historier frå sin tid i British Antarctic Survey på 70-talet.

Tre godt kledde menneske held på med ein tingest på havis. Ei stor skute i bakgrunnen. — Landy og kollegaar på feltarbeid på havisen i nord. Foto: Malin Johansson / UiT

– Det var ganske tidleg i det vitskapelege arbeidet på dette feltet, så vi høyrte mange røvarhistorier om ville, og ofte farlege, situasjonar han var i, seier Landy med ein latter.

Jakta etter arbeid med is førte han til ein Ph.D. i Winnipeg, kor han fekk masse felterfaring, før han returnerte til England og universitet i Bristol. Der var han del av ein gruppe som jobba mest med landis, som til dømes på Grønland og i Antarktis. Men når kona fekk jobb på UiT, var vegen kort til CIRFA, som han beskriv som sin nye heim.

– Eg hadde jobba mest med klimaforsking og dei mest med overvaking og arktiske operasjonar. Dei kjende heller ikkje til teknologien eg hadde jobba mest med, men likevel var det full klaff når eg kom hit. CIRFA er eit relativt stort, kreativt, og dynamisk forskingsmiljø, og det gjev ein mykje tid og plass for nye idear. Og EU synest tydelegvis at det vi driv med er bra òg, seier Landy.

Rydland, Kjetil kjetil.rydland@uit.no

Publisert: 12.06.23 11:46 Oppdatert: 11.10.23 14:31

Arktis Geopolitikk Hav Klima Naturvitenskap Teknologi