Hvis vi for alvor vil forstå konsekvenserne af den globale opvarmning, så skal vi vende blikket imod Ishavet på vores nordlige halvkugle. 

Her får temperaturstigningerne nemlig den arktiske indlandsis til at smelte, og når smeltevandet via fjordene løber ud i havet, så opstår der forskydninger i saltbalancen, som påvirker havstrømmene og dermed hele det globale klima. 

“Vi ved, at temperaturerne stiger. Vi ved, at isen smelter. Men vi ved ikke ret meget om, hvad der sker, når det ferske vand blander sig med havvandet. Der har forskerne en blind vinkel, og det er et meget stort problem,” siger Lucas Sandby, ingeniørstuderende ved Aarhus Universitet.

Læs mere om diplomingeniøruddannelserne ved Aarhus Universitet

Saltbalance afgør klimaforandringer

De tre studiekammerater Lucas Sandby, Jens Mejdal og Simon Bjerregaard har udviklet en robot, der kan måle både saltindhold, temperatur, oxygen og dybde i det kolde hav, og på den måde hjælpe forskerne med en meget mere detaljeret forståelse af klimaforandringer.

“Før stod forskerne og baksede med deres instrumenter på en snøre fra en båd i havet. Robotten kan indsamle en langt større mængde af data fra vandet, og det kan berige videnskaben med nye, detaljerede informationer om mængderne af smeltet indlandsis, og hvordan det bevæger sig,” siger Jens Mejdal, ingeniørstuderende ved Aarhus Universitet. 

Robotten har fået navnet Cost-efficient Arctic Ocean Profiler (COP), og en af de forskere, den skal hjælpe med at skaffe ny viden om saltbalancen i havet, hedder Søren Rysgaard. Han er professor ved Arktisk Forskningscenter på Aarhus Universitet og er sammen med de studerende og deres robot netop vendt hjem fra en ekspedition til Nordøstgrønland. 

"Jeg er mildest talt imponeret. Ekspeditionen er gået godt, og vi kan nu begynde at høste data, som kan blive banebrydende for vores forskning i klimaforandringer. Det kræver rigtigt meget at få en robot til at virke optimalt, når den udsættes for det kolde vand og det store tryk kombineret med store gradienter for saltindholdet. Vi har bokset med den her problemstilling i mange år, og vi har forsøgt os med mange forskellige professionelle teknologileverandører, som alle har givet op på opgaven,” siger han. 

Usædvanlig flot finaleplads

Og hvad er det så, der gør, at en gruppe studerende kan havne i finalen foran hundredvis af nominerede? Og hvordan kan de bygge en robot til blot en brøkdel af de budgetter, klimaforskerne tidligere har haft i spil til indkøb af udstyr?

Måske er svaret, at god ingeniørkunst ofte bygger på simple løsninger, forklarer Claus Melvad, som er ingeniørdocent ved Ingeniørhøjskolen Aarhus Universitet og vejleder for de studerende.

Han har i flere år arbejdet med udvikling af robotter til klimaforskning og peger på, at netop saltgradienterne i det Arktiske Hav komplicerer teknologiudviklingen.

“Meget af det udstyr, der findes i dag koster flere hundrede tusinde kroner, men det kan ikke klare saltgradienterne i det arktiske hav. De studerendes robot er designet på baggrund af et simpelt mekanisk princip. Den bevæger sig rundt med havstrømmene med en konstant vægt og et variabelt rumfang, som påvirkes af en lineær stempelmekanisme. På den måde er det robottens densitet, der styrer navigationen op og ned i havet. Det hele foregår autonomt. Den får bare besked om, hvor dybt den skal dykke, og hvor mange gange den skal dykke i løbet af et døgn,” siger han.

Opfindelse med stor betydning for videnskaben

Robotten har en vægt på blot 17 kilo, og fordi den er bygget på simple ingeniørprincipper, har den også en meget lav pris. Den er designet og konstrueret, så den kan klare de ekstreme trykforhold og lave temperaturer i Arktiske farvande og kontinuerligt måle saltindhold, temperatur og dybdepositioner i vandet og sende data tilbage til forskerne via et satellitnetværk.

“Vores samarbejde med de ingeniørstuderende har haft meget stor betydning. I årevis har vi drømt om at forbedre målinger af saltbalancen i Ishavet for at få en bedre forståelse af havets rolle i klimasystemet. Nu får vi adgang til en guldgrube af data,” siger Søren Rysgaard.

De tre ingeniørstuderende har med robotten placeret sig i feltet af fem finalister til SDG Tech Award i kategorien Research and Visionaries. Vinderne offentliggøres ved et internationalt award show d. 22. oktober. 

MERE INFORMATION

Hvorfor er saltbalancen så vigtig for klimaforskningen?

Saltindholdet i Ishavet spiller en nøglerolle i klimaforandringerne, og det regulerer et af de vigtige globale fænomener, når det varme vand fra Golfstrømmen møder det kolde vand øst for Grønland.

Når temperaturen stiger, vil havvandet ikke blive afkølet i så høj grad som før, og den øgede afsmeltning af is betyder derfor, at overfladevandet bliver mere fersk og derfor lettere. På den måde går der kludder i den fine mekanisme, som driver hele den globale cirkulation af havstrømme.

KONTAKT

Claus Melvad, ingeniørdocent, Ingeniørhøjskolen Aarhus Universitet

Søren Rysgaard, professor, Arktisk Forskningscenter, Aarhus Universitet