Genialt, sa forskerne den gangen: Propellen kunne måle havstrømmene i dypet

14 hours ago 3

Denne artikkelen er produsert og finansiert av Havforskningsinstituttet - les mer.

Utrolig tungvint i forhold til dagens metoder.

Vagn Ekmans strømmåler, Harald Ulrik Sverdrup, som ga navn til måleenheten for havstrømmer, og utsetting av en strømmåler i 1979. (Foto: Wikimedia commons, Alvin portal og Billedsamlingen ved UiB)

Etter forskere hadde kartlagt overflatestrømmene i havet, ville de også se på havstrømmene lenger ned.

Da kom det godt med at den svenske oseanografen Vagn Walfrid Ekman hadde utpreget praktisk sans – han ble senere professor i mekanikk. Han fant opp den første ordentlig gode dingsen som kunne måle både strømstyrke og strømretning på dypt vann.

Ekmans strømmåler ble første gang tatt i bruk i Skagerrak i 1903, på havforskningens skip «Michael Sars».

Vagn Walfrid Ekmans strømmåler fra 1903 var den mest brukte strømmåleren til elektronikken gjorde sitt inntog. Måleren kan ha vært en videreutvikling av Fridtjof Nansens pendelstrømmåler fra 1901.

Med propell og kompass

– Strømstyrken ble målt ved hjelp av en propell og en enkel mekanisme som registrerte antall omdreininger, sier havforsker Svein Sundby.

Måleren hadde også et kompass med 36 rom. Med jevne mellomrom ble det utløst en mekanisme som slapp en metallkule ned i kompasset. Endret strømretningen seg, ville neste kule falle ned i et annet rom.

– Når målingene var gjort, tok man et gjennomsnitt av kompassretningen kulene representerte for å finne et gjennomsnittsmål for strømretningen, forklarer Sundby.

Genialt, sa man den gangen. Utrolig tungvint, ville vi kanskje sagt i dag – ikke minst fordi instrumentet måtte heises opp og tilbakestilles etter et visst antall målinger.

Ekmans strømmåler ble første gang brukt fra havforskningens skip «Michael Sars».

Verdens første selvregistrerende strømmåler

På 1960-tallet tok en annen forsker med utpreget praktisk sans over rorpinnen: norske Ivar Aanderaa.

Med utgangspunkt i et forskningssamarbeid mellom Christian Michelsens institutt (i dag CMR) og Universitetet i Bergen, skapte han verdens første selvregistrerende strømmåler.

– Oppfinnelsen var ganske så smart, og Aanderaa hadde en sans for detaljer som gjorde at dette ble betydelig industri etter hvert. En båndopptaker registrerte strømretning og strømstyrke på et magnetbånd, og etter hvert gikk han over til lagring på disk, sier Sundby.

Strømmålerne ble montert på de legendariske Aanderaa-bøyene; undervannsbøyer som ble forankret i bunnen. Målingene kunne gjøres helt ned til 6000 meters dyp.

Utsetting av en strømmåler av typen Aanderaa fra MS «Johan Hjort» i 1979. Den røde platen «fanger» strømmen.

Frøs fast i isen

Aanderaa-bøyene ble brukt over hele verden, blant annet i Antarktis, der det ikke bare er over vann at det er kaldt.

Oseanografen Arne Foldvik satte ut bøyer ved isshelfen i Weddelhavet, men de frøys dessverre fast. Det tok fem-seks år før de fikk dem opp igjen, sier Sundby.

Eksplosiv utløsning

Skulle forskerne få tak i dataene, måtte bøyene frigjøres fra forankringene. Og utløsermekanismene var et kapittel for seg.

– Det ble lenge brukt akustiske utløsere. De senket en hydrofon i vannet og sendte ut lyd som utløserne flere tusen meter lenger ned reagerte på. I starten brukte de små dynamittladninger som sprengte i stykker festebolten. Det var en litt skummel og ikke alltid like pålitelig løsning, humrer Sundby.

Det kanadiske selskapet som senere kjøpte Aanderaa, utviklet en betydelig tryggere ordning med en elektromotor som åpnet kloen som holdt bøylen fast.

I dag brukes akustikk

– Aanderaa-bøyer brukes fortsatt i stor utstrekning, men de er endret. Før var det propeller som målte strømmen; i dag er i stor grad akustikk som gjør jobben.

Til det brukes et såkalt ACDM (Acoustic Current Doppler Meter).

– Enkelt forklart sendes lydbølger ut i vannet, og ved å analysere hvordan lydbølgene reflekteres fra partikler i vannet, beregner måleren hastighet og retning på strømmen, sier Sundby.

Oseanograf og meteorolog Harald Ulrik Sverdrup har gitt navn til måleenheten «sverdrup», som brukes for å angi størrelse og styrke på havstrømmer. Én sverdrup betyr at havstrømmen flytter én milliard liter vann (én million kubikkmeter) i sekundet.

Regulerer klima og næringstilgang

Det er mange grunner til at havforskerne er så interesserte i havstrømmene. De transporterer varme rundt på kloden, regulerer klimaet og påvirker marine økosystemer.

Havstrømmene utenfor norskekysten har for eksempel stor betydning for at det er relativt mildt i Norge og for hvor næringsrike våre farvann er, forklarer Sundby.

For ikke mange år siden ble det oppdaget en «ny» havstrøm fra Island til Færøyene – Island-Færøy-jeten.

Bak oppdagelsen sto blant annet forskere fra Bjerknessenteret i Bergen.

– Det illustrerer at vi stadig får ny kunnskap om transportbåndene i havet. Å overvåke disse er viktig, for endring av havstrømmene kan påvirke både varmetransporten i havet og atmosfæresirkulasjonen globalt, sier Sundby.