Mareano 2024 leg 1

Følgende forkortelser blir brukt gjennomgående i denne rapporten:

AUV: Autonomous Underwater Vehicle (Autonom undervannsfarkost) - i dette tilfelle Kongsbergs Munin+

CTD: Conductivity, Temperature and Depth sampling rosette

HI: Havforskningsinstituttet

MBE: Multibeam echo sounder (multistråleekkolodd)

NGU: Norges Geologiske Undersøkelse

ROV: Remotely Operated Vehicle (Fjernstyrt undervannsfarkost) - i dette tilfelle ÆGIR6000

SVO: Særlig Vedifult Område

SN II: Sørlige Nordsjø II

NSJ-1: Nordsjøen kartleggingsområde 1. Navngitt av MAREANO, ligger tilstøtende SN II i nord-østlig retning

NSJ-2: Nordsjøen kartleggingsområde 2. Navngitt av MAREANO, ligger tilstøtende SN II i østlig retning

Formålet med årets første Mareano-tokt er å detaljkartlegge og identifisere bunnforholdene i utvalgte områder som beslutningstakere anser som best egnet for utvikling av storskala havvindsatsninger - Vestavind B og Sørlige Nordsjø II. Denne kartleggingen er essensiell for å forstå det økologiske samspillet i disse områdene, slik at en eventuell framtidig utbygging kan gjøres på en slik måte at innvirkningen på miljøverdiene blir minimal. Resultatene fra dette toktet skal kunne støtte beslutningstakere slik at de vil kunne balansere behovet for energiproduksjon med miljøhensyn. Et annet mål for toktet var å kunne gjøre datainnsamling med AUV samtidig som vi utførte konvensjonell MAREANO-kartlegging uten betydelig tap av tokttid.

Undersøkelsene av bunnforhold og biologisk mangfold på havbunnen gjennomføres ved bruk av flere ulike metoder, der videoobservasjoner og bunnprøvetaking spiller sentrale roller.

Alle planlagte stasjoner undersøkes med høyoppløselig 4k-video ved hjelp av ROVen Ægir6000. Av disse er 10% identifisert som egnet for bunnprøvetaking med ulike redskaper og omtales som fullstasjoner (FS). Mens videoopptakene gjøres, logges observasjoner av biologer og geologer ved bruk av programvaren Campodlogger. Disse observasjonene kvalitetssikres og samles i en felles fil som gjøres tilgjengelig i Marbunn etter toktet. For å sikre nøyaktig artsidentifisering og mengdebestemmelse utføres detaljerte videoregistreringer på land i etterkant av toktet. Resultatene gjengitt i denne rapporten er basert på initielle tolkninger utført om bord på Kronprins Haakon og kan i enkelte tilfeller bli endret på i forbindelse med etterarbeidet på land. I felt registreres også forekomst av sårbare naturtyper ved å bruke hyppighet av observasjoner (frekvens forekomst) for å fastsette grenseverdier for tilstedeværelse, basert på tidligere analyser av detaljerte videoregistreringer (Tabell 2).

For å bekrefte at artsmangfoldet er representativt, er det nødvendig å supplere video- og bildeobservasjoner med bunnprøvetaking. Artssammensetningen av makrofauna blir dokumentert ved hjelp av grabb, bomtrål og hyperbentisk slede. Grabben samler infauna, som er små dyr som lever nede i bunnen, mens bomtrålen tar større dyr som lever på havbunnen. Den hyperbentiske sleden samler små krepsdyr som holder seg like over bunnen og som er en veldig viktig matkilde for blant annet bunnfisk.

I tillegg benyttes ulike kjerneprøvetakere som boxcorer, multicorer og gravitycorer for å studere sedimentenes sammensetning og innhold av miljøgifter. Push-corer tatt ved bruk av manipulatorene på Ægir6000 er også viktig for å kvalitetssikre videoobservasjoner av sedimenter med deres faktiske sammensetning av kornstørrelser. På hver videostasjon tas en slik push-corer ved starten av videolinjen. På dyp grunnere enn 500 meter tas det fem replikate grabbprøver med en liten grabb (0,1 m²) på hver fullstasjon, mens det på større dyp tas to replikate grabbprøver med en stor grabb (0,25 m²). På grunn av de relativt grunne områdene som har blitt utforsket på dette toktet er det førstnevnte grabb som har blitt tatt i bruk her.

Gjennom denne kombinasjonen av videoobservasjoner og bunnprøvetaking sikres en grundig kartlegging av havbunnen. Dette inkluderer både biologiske og geologiske aspekter som er avgjørende for å forstå økosystemene og forvalte naturressursene på en bærekraftig måte.

5.1 - Dag for dag-oversikt

Fredag 08.03

Mobilisering fra kl 09:00 på Dokken. Toktmøte og sikkerhetsrunde etter lunsj, utseiling kl 14:00. Test av livbåt på byfjorden før kursen ble satt ut Hjeltefjorden, Fedjeosen og Vestavind B. Ankomst Vestavind B, første stasjon med CTD og videolinje kl 21:00. Perfekte værforhold som holdt seg de neste dagene.

Lørdag 09.03

Videolinjer fra 00:00 til 11:00 (5 stk), AUV testdykk og fullstasjon fra kl 12 og ut dagen. Brukte tid på å bli kjent med nytt fartøy, mannskapet gjorde seg kjent med våre rutiner, utstyr, og metodikk. Det ble tatt grabb for boxcorer, en underkjent grabb måtte bli tatt på nytt.

Søndag 10.03

Videolinjer fra kl 01:00 til 09:30 (4 stk). Fullstasjon 10:30 – 21:00 med kjemi/miljøgifter. Start videostasjoner fra kl. 22:30.

Mandag 11.03

Fortsettelse av videolinjer hele dagen fram til kl 19:30 (9 stk). Forsøk på AUV-utsettelse, men nesen utløste seg under sjøsetting. Det ble oppdaget en oljelekkasje på AUV og reperasjon ble startet. Fullstasjon kl. 21:00 og arbeid med denne gjennom natten.

Tirsdag 12.03

Fullstasjon ferdig kl. 05:30. Startet transitt mot Sørlige Nordsjø II. Toktmøte etter lunsj, utarbeiding av nye rutiner for kommunikasjon mellom ROV-kontainer og videorom. Laging av håv (nytt redskap for sampling med ROV) og videoarbeid og fotograbbing som vi hadde et etterslep på. Rengjøring av konferanserom og labber. Møtte på uvær på vei sør og stiv kuling midt i mot, transittiden ble derfor noe lenger enn beregnet.

Onsdag 13.03

Ankomst SN-II kl 13:30. Videostasjoner hele dagen (6 stk) og gjennom natten. Ekstra dykk for targetstasjon foreslått av geologene (P174).

Torsdag 14.03

Videolinjer til kl 05:00, og start av fullstasjon før frokost. A-rammen på akterdekk begynte å lekke olje og måtte fikses. Brukte denne nedetiden til utsetting av AUV for et 9-timers dykk og gikk lenger øst for å gjøre unna videolinjer der. AUV kom til slutt på dekk etter litt problemer med APOS som gjorde at det tok litt tid å få AUV’en til overflaten. Grunnet sterk vind og noe sjø ble det også en tidkrevende operasjon å få AUV på stingeren, men den kom seg opp like hel etter godt samarbeid mellom dekksbesetning og instrumentfolk. Vi fortsatte med videolinjer natten igjennom, og A-rammen ble friskemeldt ca kl. 21.

Fredag 15.03

Fortsatte med videolinjer fram til frokost før vi returnerte til fullstasjonen (P27) som vi måtte forlate da A-rammen sprang lekk. Ankomst fullstasjon 10:00 og fortsettelse av prøvetakning her, effektivt arbeid og gode prøver – ferdig på 7 timer. Rett videre til ny fullstasjon (P46) før middag, og arbeid med denne på kvelden før det blåste opp. Sikring av prøver samt utstyr på dekk før vi startet på en lang rekke videolinjer før midnatt.

Lørdag 16.03

Videolinjer gjennom natten, økende vind og sjøgang som toppet seg lørdag morgen. Sandstorm på havbunnen og mye «no observation», og vi bestemte oss for å gå lenger øst i NSJ-1 til ryggen med hardbunn for å samle videomateriale av akseptabel kvalitet. På første dykk der ble det oppdaget et problem med launch-and-recovery-systemet, som gjorde at vi måtte legge oss på været og vente til ROV-pilotene fikk dette fikset (merk: ikke noe problem med selve ROV'en). Dette satte oss ut av spill fra 10:00 til 19:00. Videolinjene etter dette hadde meget dårlig sikt grunnet turbiditet i hele vannkolonnen. Videoene ble karakterisert som nesten ubrukelige, og vi prioriterte derfor å gå til fullstasjon (P53) for å ta denne mens bunnforholdene bedret seg. Arbeidet med dette gjennom natten.

Søndag 17.03

Videolinje før frokost (P61), og det ble oppdaget en offset på navigasjonen på ROV. Dette ble forsøkt fikset, men vi bestemte oss for å fortsette med videolinjer og bruke posisjonen fra transponderen for å utnytte værvinduet til fremdrift. Navigasjonen kom i raskt i stand etter frokost. Videostasjoner fram til ettermiddagen før vi startet på toktets siste fullstasjon (P79). Været blåste opp igjen, og grunnet stor sjø ble vi frarådet å bruke annet utstyr enn sedimentgrabb (ingen boxcorer, bomtrål eller slede), og vi forlot derfor fullstasjonen etter grabbprøvetakning og fortsatte med videolinjer gjennom natten. Ble ferdig med alle videolinjer for SN-II.

Mandag 18.03

Fortsettelse med videoliner i NSJ-1. Fortsatt mye sjø (3m bølger), og det ble derfor i samråd bestemt at det var nyttesløst å gå tilbake til fullstasjonen for å gjøre denne ferdig, og videolinjer ble prioritert resten av tokttiden – i første omgang gjennom natten.

Tirsdag 19.03

Videolinjer gjennom natten, ROV på dekk kl. 10:00. Splitting av ROV og TMS før vi startet transitt mot Bergen kl 11:00. Avsluttende toktmøte kl. 12:30 etterfulgt av nedpakking av utstyr, grabbing og sortering av data samt rengjøring om bord.

5.2 - Aktiviteter og tidsplan

Detaljert oversikt over aktiviteter og tidsplan for hele toktet fra "plan and status"-systemet om bord på Kronprins Haakon.

6.1 - Vestavind B

Vestavind B ligger i den vestlige delen av Norskerenna vest for Sognefjorden. Området er et av flere NVE har pekt ut som kandidat for mulig framtidig vindkraftutbygging. Her finner vi samtidig et av Norges største og viktigste olje- og gassfelt, nemlig Troll. Renna er dannet av isbreer som har skuret langs havbunnen og gravd ut i sedimentene. I dag fanger Norskerenna opp en stor del av de finkornete sedimentene som avsettes i Nordsjøen. Bunnprøvene vi har fått opp på Mareano-toktet herifra består derfor mest av slam. Dette er sedimenter som egner seg godt for analyser av dagens miljø- og forurensingssituasjon, og til å studere hvordan situasjonen har utviklet seg over tid. I Troll-området ligger det opptil 50 m med slam avsatt på havbunnen etter at isen forsvant.

De initielle registreringene fra videolinjene viser en variert biologi i området med mye foraminiferer, sjøfjær, svamper, sjøpiggsvin og noe fisk. Overvekt av begerkoraller i den vestlige delen av området.

6.2 - Sørlige Nordsjø II

Toktets andre del har blant annet kartlagt mulige havvindområder i området kalt Sørlige Nordsjø II, men også området kalt NSJ2. Dette er et grunt havområde med vanndyp på 50-70 m. Under siste istids maksimum, for rundt 20 000 år siden dekket isbreene i Nord-Europa hele dette området. Isavsmeltingen mot slutten av siste istid førte imidlertid til en gradvis havnivåstigning og oversvømmelse av de nye landområdene. I denne prosessen ble sedimentene vasket og erodert av bølger og strøm. Sand som er vasket bort fra de grunneste områdene dekker nå store deler av havbunnen. I de grunneste områdene, der erosjonen har vært mest omfattende, finner vi nå grus, stein og blokk. Dette er gjerne morenerygger opprinnelig avsatt foran iskanten.

Områdene med morenemateriale gir livsgrunnlag blant annet for tette forekomster av nesledyr (Alcyonium digitatum), mosdyr og svamp.

I de områdene som er dominert av sand og mudrig sand finner vi et helt ulikt habitat. I de fysiske prøvene finnes mange døde skjell og skjellfragmenter som viser rester av et rikt dyreliv på og i havbunnen. I dag er disse områdene stort sett dominert av femarmede sjøstjerner, gravende kråkeboller, flerbørstemark, snegler samt en rekke fiskearter.

En detaljert oversikt over geologi og biologi kan finnes som vedlegg.

6.2.1 - Observasjoner over vann

De senere år har det blitt dokumentert stadig tidligere ankomst av våre trekkfugler på fuglestasjoner på Lista og Jomfruland blant annet. Underveis i toktet, mellom 14.–19.03 ble det hver natt observert et yrende fugleliv rundt skipet i Sørlige Nordsjø II. Det er en sterk indikator på at vi var i et fugletrekk. Fugler observert og identifisert om bord var trost (svarttrost og rødvingetrost), duer (minst to arter), mange stær, en rødstrupe og noen andre småfugler (muligens munk). 

Havforskningsinstituttet sin Kongsberg Munin+ 1500 meter AUV med serienummer #59 ble satt ut tre ganger på dette toktet.

Første dykk (Mission_59_20240309_1) startet ved «Vestavind B», 60°54.1326’N 3°7.2443’Ø. Total planlagt tid var 3 timer 13 minutter, kjørelengde omtrent 23.3 kilometer. Dybde var på ca. 310 meter, så det ble lagt opp en «ping boks» i begynnelsen (for å korrigere posisjon til AUV) og på slutten (for å måle inn – men ikke korrigere posisjon). Det ble samlet inn HiSAS og multistråledata, deler av dykket brukte også sub-bottom profiler. Dette dykket er å betrakte som «innkjøringsdykk». Ingen bilder ble forsøkt tatt fordi det manglet høyoppløselig multistråledata ved planlegging.

Andre dykk (Mission_59_20240311_1) startet ved «Vestavind B», 60°41.2421’N 3°31.7643’Ø. Planlagt dykketid var 8 timer med en kjørelengde på omtrent 52.3 kilometer. Potensielle undervanns-strukturer ble avklart mellom toktleder og Equinor. Planlagt dybde på ca. 300 meter. Under utsetting av AUV, løste nesen seg ut slik at AUV måtte hentes inn umiddelbart. Det ble manuelt løst ut dropplodd pga usikker ‘missionstate’ på farkosten.

Det ble gjort store forbedringer i operasjon AUV, dekk og bro denne dagen, for å øke sannsynligheten for vellykket og rask utsetting og opptak av AUV.

Senere denne dagen ble det oppdaget oljelekkasje ved propell-aksling idet vi skulle sette ut på nytt. Reservedeler manglet, men vi fikk akslings-pakningen tett, og fylt opp ny olje. Det ble ikke gjennomført flere dykkeforsøk denne dagen på grunn av feilsøking og testing på dekk.

Tredje dykk (Mission_59_20240314_1) startet ved «Sørlige Nordsjø II», 56°38.2277’N 4°54.9899’Ø. Total planlagt dykketid var 8 timer 11 minutter med en kjøredistanse på 59.11 kilometer, samt 1-2 timer ekstra buffer på slutten i tilfelle vi måtte ta igjen AUV med «F/F Kronprins Haakon». Dybde var på omtrent 65 meter. Moderfartøyet skulle fortsette med annet arbeid rett etter utsetningen av AUV og det var lagt opp en lang plan – og vi planla derfor ikke «ping boks» i nærheten av skipet. Vi fikk passert et vrak med HiSAS, som har gitt gode resultater. Det viste seg at HiPAP kunne motta meldinger fra AUV opptil 2-3 kilometer rekkevidde, men det var ikke mulig å sende noen kommandoer til AUVen når den var lengre unna enn 200-300 meter. Dykket ble gjennomført som planlagt. Akustisk data-telegram fra AUV til moderfartøyet var innstilt til «Low» i APOS og derfor sendte AUVen kun navigasjonsdata til moderfartøyet, ikke detaljerte statusmeldinger. På slutten av mission ble det bestemt at AUVen skulle hentes opp før buffer-linjene ved bruk av «Ascent» kommandoen, men det viste seg å være litt problematisk pga. rekkevidden nevnt før. Når «F/F Kronprins Haakon» kom seg nærmere AUV, så mottok den endelig tilsendte kommandoer og kom opp til overflaten.
 

Været hadde blitt dårligere, og ved opphenting av AUV var det en god del vind og bølger på vannoverflaten (bølger på omtrent 1.7 meter, swell med samme høyde og en periode på 8 sekunder). Det tok nesten 2 timer for å ta opp AUV til dekk igjen, mye tid gikk med til å manøvrere AUV vekk fra skutesiden samt å posisjonere AUV til launch-recovery systemet «Stinger». Den kom flere ganger i propellstrømmen fra «F/F Kronprins Haakon» under opphenting og AUVen droppet (som default) lodd etter 3600 sekunder, hvis mission ikke er stoppet. Etter nedlasting av mission -data viste det seg at AUVen ikke hadde tatt noen av de planlagte foto-linjene. I tillegg så vi at AUVen gikk opp fra 3 meter til 8 meter på to av fire linjer per stasjon (totalt 12 fotolinjer, kun 6 ble kjørt i planlagt avstand på 3 meter – det må undersøkes om strømretning nærmest bunn har en så slags påvirkning, om trim til farkosten kan forbedres (har vært omtrent -1.5 grader, nesen ned, over store deler av dykkene), og ellers hvorfor AUVen ikke klarte å korrigere høyden godt nok). Der var planlagt tre stasjoner med kombinert foto/HiSAS/multistråle-innsamlingen. HiSAS og multistråle gikk som planlagt og fungerte fint hele dykket. Forskjellige kombinasjoner og innstillinger ble testet under transitt mellom stasjonene. Totalt ble det 1.6 TB med data samlet inn på dette dykk. I etterkant viste seg det at en konfigurasjonsfil har blitt endret slik at AUVen ikke retter opp mappestruktur til CathX-kamera. (Lagring av bildene på kamera/NAS fungerte ikke) Den feilinnstillingen ble korrigert; prosedyrer ble tilpasset.

Resten av planlagte dykk ble utsatt på grunn av dårlig vær.

Post-prosessering har gått bra med to maskiner – PMA #59 og PMA #55. Ny programvare fra Kongsberg har blitt testet ut med godt hell. (Apex Spot, Apex Sonar Commander + ny HiSAP)

8.1 - Bruk av FF Kronprins Haakon til MAREANO-formål

Det bør prioriteres å inkludere hivkompensator på vinsj i fremtidige ombyggingsplaner. Dette vil gjøre prøvetakning med MAREANO-utstyr mulig selv i bølger på 4-5 meter. Akterdekket er også veldig værutsatt, spesielt ved bruk av AUV da spylekontaineren (benthoskontainer) står på styrbord side ved rekken. Dette var utfordrende i 3 meters bølger. Alternativt bør MAREANO starte arbeidet med å innrede en 20-fots kontainer som kan brukes til fysisk prøvetakning som kan løftes rett om bord på skipet. Det bør forøvrig nevnes at toktdeltakere var meget fornøyde med både arbeidsforhold, samarbeid med skipsbesetning, og skipet forøvrig under toktet. Toktleder er også veldig begeistret for plan-and-status-oversikten som enkelt kan oppdateres og kringkastes på alle skipets skjermer. Dette gjorde det enkelt for både mannskap og toktdeltakere å holde seg oppdatert på eventuelle endringer i toktplan grunnet uforutsette forhold, og bør vurderes å implimentere også på andre skip.

8.2 - ROV-operasjoner

Toktpersonellet er meget fornøyd med bruk av ROV for video og prøvetakning. Før tokt bør kartfiler til ROV-pilotene genereres i et gunstig format, slik at disse kan testes før toktstart. Dette har ikke vært et problem tidligere, men på dette toktet hadde vi utfordringer med å generere filer som programvaren aksepterte. Det vil også være veldig fruktbart å ha ROV-piloter/supervisor (og kanskje også dekksmannskap) med på et toktforberedende møte der forskere kan forklare hensikten med innsamlingen og metodene de bruker. På denne måten kan man dra nytte av erfaringen til piloter og mannskap når det gjelder innsamlingsstrategi og der de kan komme med innspill på metodene som brukes for datainnsamling. En forutsetning for dette er at toktleder får informasjon om personell i god tid før toktstart.

8.3 - Personellbehov

Standardbemanningen på MARENO-tokt med 3 biologer og 2 geologer på hvert skift er et absolutt minimum på tokt med ROV, AUV og fysisk sampling. Det bør diskuteres om man bør øke bemanningen med én forsker/tekniker til som kan bidra til en smidig handover mellom skift, planlegging av AUV-dykk (som er et kontinuerlig arbeid på tokt der man ikke prioriterer ekstra tid for datainnsamling med AUV), og videoarbeid.

8.4 - Takk

Vil gi en stor takk til skipper og mannskap på F/F Kronprins Haakon for god forpleining, super assistanse og verdifulle tips gjennom toktet. Takk til ROV-teamet for godt og effektivt samarbeid - og nok en gang null nedetid på farkosten! Og selvsagt en takk til hele toktbesetningen for en fantastisk innsats.

9.1 - Stasjonsoversikter

9.1.1 - Vestavind B

9.1.2 - Sørlige Nordsjø II

9.1.3 - Miljøkjemi

9.2 - Cruise Summary Report (CSR)