Χαρτογράφηση των στηλών Ikaite του φιόρδ Ikka, ΝΔ Γροιλανδία

Εικόνα: Ευγενική παραχώρηση Norbit

Η έρευνα του Ikka Fjord διεξήχθη μεταξύ 20ης και 21ης Ιουνίου 2019, με την πρώτη ημέρα να αφιερώνεται εν μέρει στην εκπαίδευση και την εξοικείωση του Cox με τις απαιτήσεις της έρευνας και την αναγνώριση για τον εντοπισμό των κινδύνων πλοήγησης στο φιόρδ που προκαλούνται από τις κολώνες και τις βραχώδεις πέτρες καθώς και κάποια απόκτηση. Η δεύτερη μέρα δαπανήθηκε εξ ολοκλήρου στην απόκτηση και ακολούθησε αποστράτευση του spread από το «Siku». Εικόνα: Ευγενική παραχώρηση Norbit

Εικόνα: Ευγενική παραχώρηση Norbit

Εικόνα: Ευγενική παραχώρηση Norbit

Εικόνα: Ευγενική παραχώρηση Norbit

Previous Next

Το φιόρδ Ikka στη ΝΔ Γροιλανδία είναι το μόνο γνωστό μέρος στον κόσμο όπου το σπάνιο ανθρακικό ορυκτό «Ikaite» (που πήρε το όνομά του από το φιόρδ) βρίσκεται στη μορφή ή τις μεγάλες δομές στηλών, σε αντίθεση με τη συνηθισμένη μορφή μικρού κρυστάλλου. Τα τελευταία 25 χρόνια έχει γίνει μια εντατική επιστημονική προσπάθεια να προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε γιατί το ορυκτό σχηματίζεται εδώ και σε τόσο δραματική μορφή.

Ο Ikaite βρίσκεται σε περιοχές εκτός του Φιορδ, γενικά σε ιζήματα όπου υπάρχει αναγνωρισμένος αναστολέας ασβεστίτη που διευκολύνει τον σχηματισμό του Ikaite που σημαίνει ότι μπορεί να εξηγηθεί η παρουσία του. Χωρίς έναν αναστολέα κοινός ασβεστίτης, διαφορετικά δεν θα σχηματιζόταν ο ικαίτης.

Τα τελευταία χρόνια το ikaite έχει βρεθεί να σχηματίζεται στον θαλάσσιο πάγο της Αρκτικής και της Ανταρκτικής. Αυτή είναι μια ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα εξέλιξη, καθώς δεν υπάρχουν γνωστοί αναστολείς ασβεστίτη σε ανοιχτά θαλάσσια περιβάλλοντα όπου μπορεί να σχηματιστεί θαλάσσιος πάγος, υποδηλώνοντας ότι υπάρχουν και άλλες μέθοδοι σχηματισμού Ikaite. Εάν μπορούμε να κατανοήσουμε τους βασικούς παράγοντες για την κατακρήμνιση ικαίτη, χρησιμοποιώντας το Ikka Fjord και τις δομές των στηλών του ως μελέτη περίπτωσης, τότε ίσως ο σχηματισμός ikaite θα μπορούσε να βιομηχανοποιηθεί και να χρησιμοποιηθεί για την απομάκρυνση του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και τη δέσμευση στο ikaite στο θαλασσινό νερό; Η μικροβιακή δραστηριότητα εντός των στηλών είναι επί του παρόντος ο πρωταρχικός στόχος έρευνας για να διαπιστωθεί εάν τα ένζυμα που παράγουν καταλύουν την κατακρήμνιση ικαίτη.

Οι στήλες στο Ikka Fjord χαρτογραφήθηκαν για πρώτη φορά το 1996 χρησιμοποιώντας ηχώ μονής δέσμης πρώιμης γενιάς, βυθόμετρο πλευρικής σάρωσης και εξοπλισμό προφίλ υποβάθρου.

Η εικόνα προσφέρθηκε από Norbit Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν την έκταση των κοιτασμάτων, αλλά με χαμηλή ακρίβεια, καθιστώντας αυτούς τους χάρτες ανεπαρκείς ως βοήθημα στις ερευνητικές προσπάθειες. Αυτό που χρειαζόταν ήταν μια έρευνα πολλαπλών ακτίνων υψηλής ανάλυσης στο Ikka Fjord για την παροχή αξιοποιήσιμων βαθυμετρικών χαρτών.

Το NORBIT iWBMSh αναγνωρίστηκε ως το ιδανικό εργαλείο για την εργασία, καθώς είναι τόσο συμπαγές όσο και ένα εξαιρετικά προδιαγεγραμμένο, με το κλειδί στο χέρι, εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης σύστημα έρευνας πολλαπλής δέσμης.

Η εικόνα προσφέρθηκε από Norbit Το σύστημα iWBMSh που στάλθηκε στο Πανεπιστήμιο της Ισλανδίας για το έργο περιελάμβανε: την κεφαλή σόναρ με ενσωματωμένο INS. ένα μικρό κουτί διασύνδεσης στην επάνω πλευρά. δύο κεραίες και καλώδια GNSS. τα οποία περιέχονταν σε μια μεσαίου μεγέθους θήκη Peli σε ρολό. Εκτός από ένα NORBIT Travel Mount και τον αισθητήρα NORBIT SVP που συσκευάζονται χωριστά.

Ο εξοπλισμός πολλαπλής δέσμης πετάχτηκε ως ελεγμένες αποσκευές με την επιστημονική ομάδα από το Ρέικιαβικ της Ισλανδίας στο αεροδρόμιο Narsarsuaq, S, Γροιλανδία. Κατά την άφιξη, η ομάδα και οι αποσκευές μεταφέρθηκαν στο «Siku», ένα σκάφος Targa 25.1, που νοικιάστηκε για τη μεταφορά στο Ikka Fjord καθώς και στην πλατφόρμα έρευνας πολλαπλών ακτίνων.

Η εικόνα προσφέρθηκε από το Norbit Το iWBMSh κινητοποιήθηκε στο Targa 25.1 παράλληλα με την προβλήτα των βάσεων του Βασιλικού Ναυτικού της Δανίας στο Grønnedal. Η κεφαλή iWBMSh και οι κεραίες GNSS ήταν τοποθετημένες στον πόλο ακριβώς πίσω από τη σέλα της τιμονιέρας, σφιγμένες πάνω από τα κανόνια και στερεώθηκαν στα κιγκλιδώματα. Το NORBIT SIU, ο υπολογιστής απόκτησης και η οθόνη του τιμονιού τοποθετήθηκαν στον πίνακα γραφημάτων στα αριστερά του σταθμού του cox στην τιμονιέρα και ολόκληρο το σύστημα τροφοδοτήθηκε από τις οικιακές πρίζες από την τροφοδοσία του ίδιου του μετατροπέα του σκάφους.

Η έρευνα του Ikka Fjord διεξήχθη μεταξύ 20ης και 21ης Ιουνίου 2019, με την πρώτη ημέρα να αφιερώνεται εν μέρει στην εκπαίδευση και την εξοικείωση του Cox με τις απαιτήσεις της έρευνας και την αναγνώριση για τον εντοπισμό των κινδύνων πλοήγησης στο φιόρδ που προκαλούνται από τις κολώνες και τις βραχώδεις πέτρες καθώς και κάποια απόκτηση. Η δεύτερη μέρα δαπανήθηκε εξ ολοκλήρου στην απόκτηση και ακολούθησε αποστράτευση του spread από το «Siku».

Το σύστημα είχε ρυθμιστεί να αποκτήσει πλάτος 150° (άνετα εντός των οργάνων 5°-210° όρια εύρους γωνιακών γωνιών πλάτης) δεδομένων υψηλής ανάλυσης με τις πύλες «βάθους» λήψης ρυθμισμένες στα 2-40 μέτρα βάθος νερού. Σε αυτή τη λειτουργία το σύστημα πέτυχε τυπικά ακατέργαστα πλάτη πλάτης (αγνοώντας τις πολύ εξωτερικές δοκούς) +/-20-30m σε ρηχά νερά (8-10m) και +/-40-50m σε βαθύτερα νερά (15-20m).
Εικόνα: Οι βυθίσεις Norbit SVP αποκτήθηκαν περιοδικά στις εσωτερικές και εξωτερικές περιοχές του φιόρδ χρησιμοποιώντας έναν καθετήρα NORBIT Base X2 SVP με λογισμικό καταγραφής SeaCast Version 4.4.0.

Εικόνα: Ευγενική παραχώρηση Norbit

Όπου ήταν δυνατή η πλήρης κάλυψη του swath, η πυκνότητα ping ήταν συνήθως 16x16 ping (256 βυθίσεις) ανά m2 κατά μήκος και κατά μήκος της διαδρομής στο ναδίρ, μειώνοντας σε 4x4 ping (16 βυθομετρήσεις) ανά m2 στις άκρες της χρησιμοποιήσιμης λωρίδας. Τα ακόλουθα παραδείγματα δείχνουν ένα τμήμα καθαρισμένων βυθομετρήσεων από το εσωτερικό φιόρδ «κήπος στήλης» που εμφανίζεται ως σύννεφο σημείου:

Εικόνες: Ευγενική παραχώρηση Norbit

Τα δεδομένα που αποκτήθηκαν κατά τη διάρκεια των δύο ημερών της έρευνας υποβλήθηκαν σε επεξεργασία χρησιμοποιώντας το λογισμικό Teledyne PDS και εξήχθησαν σε πλέγματα 0,2 m - 1,0 m για σκοπούς χαρτογράφησης και παρουσίασης.

Μια γραφική παράσταση ολόκληρου του συνόλου δεδομένων έρευνας πλέγματος στο 1,0 m των πλέγματος δεδομένων εμφανίζεται δεξιά.

Τα βαθυμετρικά περιγράμματα σχεδιάζονται σε ένα ορθομωσαϊκό αεροφωτογραφίας κατασκευασμένο από εικόνες drone και μια βαθυμετρική κλίμακα χρώματος 0,5 m DTM που προέρχεται από το MBES στα δεξιά της εικόνας του χάρτη. Τα βαθυμετρικά περιγράμματα προήλθαν από ένα DTM 0,5 m του Ikka Fjord. Σημείωση: τα βάθη δεν έχουν ακόμη ελεγχθεί υδρογραφικά και δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται για πλοήγηση.

τρισδιάστατη όψη των στηλών Ikka όπως αναπαριστώνται στο σύνολο δεδομένων σημείου-νέφους MBES που κοιτάζει προς τα νοτιοδυτικά από το βορειοανατολικό άκρο του Ikka Fjord

Παρακάτω φαίνονται τρισδιάστατες αναπαραστάσεις του συνόλου δεδομένων πλέγματος 1,0 m της περιοχής του εσωτερικού φιόρδ «Ikka Column Garden» και της ίδιας ένθεσης με δεδομένα νέφους σημείων που αποκτήθηκαν από drone στις πλευρές του φιόρδ.

Τα δεδομένα που συγκεντρώθηκαν το καλοκαίρι ήταν αρκετά καλά για άμεση χρήση στο πεδίο και βοήθησαν στην καθοδήγηση μιας ομάδας δυτών από το Βασιλικό Ναυτικό της Δανίας σε συγκεκριμένες τοποθεσίες για δειγματοληψία. Από την έρευνα, τα δεδομένα που αποκτήθηκαν έχουν υποστεί ένα βασικό επίπεδο επεξεργασίας για την παραγωγή των εμφανιζόμενων αποτελεσμάτων. Ωστόσο, βρίσκεται σε εξέλιξη περαιτέρω επεξεργασία, συμπεριλαμβανομένης της βελτίωσης της ακρίβειας θέσης με την εφαρμογή των διορθώσεων Applanix POSPac PP-RTX.

Περαιτέρω έρευνες προγραμματίζονται τα επόμενα χρόνια για την παρακολούθηση των κοιτασμάτων στην περιοχή με κίνητρο το γεγονός ότι οι πρόσφατες αλλαγές στα ρεύματα γύρω από τη Νότια Γροιλανδία, που αποδίδονται στην υπερθέρμανση του πλανήτη, φέρνουν θερμότερο νερό στο φιόρδ. Καθώς ο σχηματισμός ikaite είναι ευαίσθητος στη θερμοκρασία, οι αλλαγές στη θερμοκρασία του νερού αποτελούν απειλή για τη μελλοντική υγεία, την κατάσταση και τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα αυτής της θεαματικής, αλλά πλέον ευάλωτης τοποθεσίας, που μπορεί να είναι το κλειδί για ένα ισχυρό εργαλείο για την καταπολέμηση της υπερθέρμανσης του πλανήτη !

Υπήρξε ένας μεγάλος αριθμός εκδόσεων που παράγονται από το 'Ikka Project', όπως αναφερόμαστε εμείς, όλα αυτά τα χρόνια. Οι πιο σημαντικές, πρόσφατες αναφορές που θα κατευθύνουν όσους ενδιαφέρονται για άλλα άρθρα θα ήταν:

Stockmann, GJ, E. Ranta, E. Trampe, E. Sturkell & P. Seaman, 2018. Αποθήκευση ορυκτών άνθρακα στο θαλασσινό νερό: Στήλες Ikaite (CaCO3·6H2O) στη Γροιλανδία. Energy Procedia 146, 59-67, doi:10.1016/j.egypro.2018.07.009.

Tollefsen E., G. Stockmann, A. Skelton, L. Lundqvist & E. Sturkell, 2019. Secondary alteration of the Grønnedal-Ika igneous complex and the genesis of ikaite, CaCO3·6H2O, SW Greenland. Chemical Geology 510, 18-30.

Ευχαριστίες:
Χαρτογράφηση των στηλών Ikaite του φιόρδ Ikka, ΝΔ Γροιλανδία
Θα θέλαμε να αναγνωρίσουμε και να ευχαριστήσουμε το Bolin Center for Climate Research στη Σουηδία, το «Aase og Jørgen Munters Fond» και το «Aage V. Jensens Fond» στη Δανία, το Eggertsjóður και το Ερευνητικό Ταμείο του Πανεπιστημίου της Ισλανδίας για την οικονομική τους υποστήριξη στο έργο Ikka το 2019. Επιπλέον, θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε την Κοινή Διοίκηση της Αρκτικής για την άριστη υλικοτεχνική και καταδυτική υποστήριξή τους καθώς και τον Blue Ice Explorer του Narsarsuaq στη Γροιλανδία που προμήθευσαν τα σκάφη και τους ειδικευμένους κόξους που απαιτούνται για πρόσβαση και εργασία στο Ikka Fjord. Τέλος, θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε τη NORBIT και την Teledyne Technologies για το ενδιαφέρον τους για το έργο μας και την υποστήριξη που παρέχεται για τη διευκόλυνση της πολύτιμης έρευνας MBES που περιγράφεται εδώ.