Updated:6/23/2021

This content only exists in a Norwegian version. Go to search.

Den menneskelige aktiviteten har økt mye i de nordligste farvannene i Norge, og er forventet å øke enda mer i årene som kommer. Et varmere klima fører til at områder som før var dekket av is blir tilgjengelige for petroleumsvirksomhet, turisme og transport. Når aktiviteten øker, øker også sjansene for oljeutslipp til det marine miljøet.

Klimaet i nordområdene byr på en rekke utfordringer for en oljevernaksjon sammenlignet med tempererte forhold. Både is, kulde, mørke, og raskt varierende værforhold vil påvirke opprydning av et oljeutslipp i nordområdene.

Arktiske økosystemer kjennetegnes av få arter som er spesielt tilpasset et ekstremt klima, både i havet og på land. Miljøet er derfor mer sårbart enn i tempererte områder, og derfor er en ekstra påkjenning som oljeforurensning mer skadelig.

Olje og is – hvordan påvirker is og kulde oljens egenskaper og hvordan den oppfører seg

De mest åpenbare forskjellene mellom arktiske og tempererte omgivelser er lav vanntemperatur, havis og forskjellige lysforhold i løpet av året. Disse faktorene vil i stor grad påvirke hva som skjer med et oljeutslipp.

Olje i is kan enten legge seg mellom isflak, legge seg samlet opp mot en iskant, bli presset under eller fryse inn i is.Når havet er dekket med mer en 30% is, vil olje drive sammen med isen. Hvordan drivisen ser ut varierer ekstremt med vær og vind. Det kan være alt fra en helt klar iskant med pakket is, hvis vinden blåser mot isen, til et flere kilometer langt belte med isflak i forskjellige størrelser.

På samme måte som olje sølt i åpent temperert vann vil olje sølt i eller under is forvitre, men effekten av forvitringsprosessene kan være forskjellig. Kombinasjonen av lav temperatur og is begrenser spredningen av olje og reduserer fordampning, emulgering og naturlig dispergering.

Lav temperatur, mindre spredning og mindre naturlig dispergering gir olje med mindre overflate til volum forhold. Det fører til mindre oppløsning av oljekomponenter i vann.

Overflate til volum forhold og lav temperatur og kan ha stor innvirkning på oljens biotilgjengelighet, som reduserer biodegradering, spesielt hvis temperaturen er lavere enn oljens stivnepunkt.

Lysforholdene, med polarnatt eller midnattssol, gjør at oljen enten ikke foto-oksiderer i det hele tatt i fravær av direkte sollys, eller kan bli utsatt for kontinuerlig stråling som danner flere fotooksiderte oljekomponenter.

Kaldt, mørk og langt borte – en oljevernaksjon i Arktis

Utfordringene med oljevern i nordområdene er i hovedsak knyttet til is og ising av utstyr. I tillegg er det utfordrende at et oljesøl i Arktis skjer langt fra land og det vil være utfordrende å få fraktet både oljevernutstyr og mennesker raskt nok. Utslipp kan skje midt på vinteren når det er lite dagslys som gjør en operasjon krevende, der visuell observasjon av olje og guiding av fartøy dit det er mest olje blir utfordrende.

Eksisterende oljevernutstyr er laget for bruk i åpent hav og er ikke optimalisert for forhold med varierende grad av is. Det gjelder både utstyr for mekanisk opprydning og in-situ brenning og teknikker og metoder for bruk av dispergeringsmidler.

HMS, logistikk, kommunikasjon og infrastruktur

En av de store utfordringene knyttet til alle typer oljevernaksjoner i nordområdene er utilgjengelighet. En oljevernaksjon i et øde område kan møte utfordringer med alt fra kommunikasjon, å få tilstrekkelige forsyninger av materiell, til mangel på informasjon om hydrologien (vitenskapen om vannet på jorden) i området. Avstandene er store, og det er lite eksisterende infrastruktur. Det gir utfordringer med å frakte både mennesker og utstyr for å gjennomføre en oljevernaksjon. Det kan også være utfordrende og dyrt å transportere ut oljen som ryddes opp.

Mekanisk oppsamling

Mekanisk oppsamling av olje i is kan være vanskelig ved lave temperaturer. Det kan være utfordrende å samle oljen i lenser fordi isen fyller opp lensene og kan skade dem og føre til lensetap. Det kan også være en utfordring å separere olje og is.Pumper, slanger og annet utstyr kan fryse. For å løse disse utfordringene jobbes det med å tilpasse, vinterisere, mekanisk oljevernutstyr. Et eksempel er montering av varmeelementer rundt pumpemaskineri på adesjonsskimmeren Arctic Foxtail.

Figur 1. Arctic Foxtail, adesjonsskimmer med varmeelement. Kilde: SpillTech

In-situ brenning

ISB kan være et effektivt responsalternativ i Arktis. De viktigste parameterne for å få til en effektiv forbrenning er at oljeflaket et tykt nok, og at de mest antennelige oljekomponentene ikke har fordampet. Ved lavere temperaturer fordamper oljekomponenter saktere, noe som gjør at tidsvinduet for bruk av ISB som beredskapsmetode blir lengre. Is kan virke som en fysisk barriere som kan hjelpe til å holde olje samlet i en tykkelse som kan antennes.

ISB kan brukes i øde områder med lite infrastruktur og kan i noen tilfeller være det eneste alternative responsmetode i områder med is og lave temperaturer. Brenning kan være et alternativ ved et eventuelt oljeutslipp i isforhold hvor andre metoder ikke kan forventes å fungere godt, siden antennelsen kan gjøres fra luften, det krever lite utstyr og har kort responstid.

Dispergering

I likhet med ISB, kan dispergering være en effektiv responsmetode i nordområdene.

Dispergeringsmidler kan påføres fra fly, noe som gjør responstiden kortere, og gir mulighet til å operere uten å være begrenset av mørke, is og lav temperatur. Hvis isdekningsgraden er for høy blir det mindre effektivt å påføre dispergeringsmiddel fra fly.

Påføring av dispergeringsmiddel fra båt vil kreve at utstyr som pumper og påføringsdyser er vinterisert. Det er utviklet påføringsteknologi for dispergeringsmidler fra båt som er spesialtilpasset for isfylte farvann. Hvis det er mye is som demper bølgeaktivitet kan det være nødvendig å tilføre ekstra energi for å få i gang dispergeringsprosessen. Da kan påføring av dispergeringsmiddel kombineres med prop-wash, bruk av propeller for å tilsette ekstra energi.

Mangel på infrastruktur og store avstander kan også være en utfordring for bruk av dispergering som responsmetode. Store avstander gjør at oljen kanskje ikke er dispergerbar når fly eller båter kommer frem. Lav temperatur kan påvirke effektiviteten av dispergeringsmidlene hvis temperaturen er under stivnepunktet til oljen, fordi dispergeringsmidlet ikke vil trenge inn i oljen hvis den har stivnet. Det kan også være en utfordring å få tilgang til nok dispergeringsmidler.

Figur 2: Dispergering av olje fra båt i is med høy dekningsgrad. Kilde: SINTEF

Strandrensning

En strandrenseaksjon er dyr, krever høy arbeidsinnsats og kan i enkelte tilfeller også påføre miljøet skade. Spesielt i nordområdene vil logistikk være ekstra utfordrende både når det gjelder frakt av utstyr, mennesker og oljetilgriset avfall. Derfor er in-situ teknikker for strandrensing best egnet. Det kan være brenning, bioremediering, sedimentforflytning eller bearbeiding, enten hver for seg eller i kombinasjon. Selvrensing, å la naturen rydde opp selv, er også et alternativ. Disse metodene genererer ikke avfall og er ikke skadelig i seg selv, men det finnes lite dokumentasjon på hvor effektivt forskjellige oljetyper brytes ned ved ulike temperaturer på forskjellig type substrat i Arktis. Fordi naturlig nedbrytning av olje går saktere ved lav temperatur og frosset substrat vil det Arktiske miljøet rehabiliteres saktere enn miljøet i temperert klima.

Overvåkning og deteksjon

Det er mange utfordringer ved overvåkning og deteksjon under Arktiske forhold, og is er en begrensning for flere overvåkningssystemer.

Systemer som detekterer olje fra luften, for eksempel radarsensorer i fly eller fra satellitt, har problemer med å detektere olje som er sølt eller har drevet inn i isen fordi nylig dannet is (slush is) demper små bølger på havoverflaten på samme måte som olje. Andre typer sensorer som IR, UV og laser-fluoresensorer kan detektere olje i is-fylte farvann, så lenge isdekningsgraden ikke er for høy.

Selv om sensorene kan detektere olje, er plattformene avhengig av gode værforhold. Sterk vind, redusert sikt på grunn av tåke, drivende snø, lav skybase, og ising kan forhindre deteksjon og overvåkning ved bruk av fly, droner og båt. En enda større begrensing er at de klassiske overvåknings og deteksjonssystemene ikke greier å detektere olje som er frosset inn i is eller er som er blitt presset under isen.

Olje som har frosset inn i is kan detekteres ved å bruke GPR (ground penetrating radar eller georadar) eller hunder som er trent til å lukte seg frem til olje og under snø og is.

Å detektere olje under is er en vanskelig oppgave, men kan la seg gjøre ved hjelp av undervannsfarkoster, som ROVs, AUVs eller ubåter med for eksempel radiometer, forskjellige optiske kamerasystemer, laser flourosensorer eller multispektrale sensorer. Selv om teknologien finnes, er det dessverre ingen operative systemer for deteksjon av olje under is.

Sårbarhet langs isen i nord

Nordområdene og spesielt iskantsonen er et område med svært sårbart naturmiljø.

Iskantsonen er et biologisk hot-spot. Den intense biologiske aktiviteten er drevet av oppblomstring av alger under isen. Alger produserer ny biomasse via fotosyntese, og dette kalles primærproduksjon.Is-algene er mat for dyreplankton, som igjen spises av større dyr som polartorsk og lodde. Den store tilgangen på mat trekker til seg sjøfugl og sjøpattedyr som spiser polartosk og lodde. Når isen bærer kommer isbjørn for å jakte sel, som jakter på fisken. Den intense biologiske aktiviteten drevet av algeoppblomstringen gjør at de negative konsekvensene av et oljesøl i denne delen av Arktis kan bli svært store.

Figur 3: Forenklet næringsnett i iskantsonen i grunne og dype områder. Kilde: von Quillfeldt et.al (2018)