Isfjell

Et isfjell eller isberg er en større samling ferskvann i form av is og snø som har løsnet fra større islagte områder, oftest fra en isbre. Isfjell er langt større under havoverflaten enn det som er synlig over vann. Dette fordi tettheten i ren is er ca. 920 kg/m³ og tettheten til sjøvann ca. 1025 kg/m³. Derfor vil normalt omtrent 90 % av et isfjells volum ligge under havoverflaten.

Den første til å forklare dannelsen til isfjell var russeren Mikhail Lomonosov på 1700-tallet. Den mest kjente norske isfjellforskeren var Torgny Vinje (1929-2015) som blant annet deltok i kartlegging av isforholdene på Spitsbergenbanken, dette på oppdrag av oljeselskaper i forbindelse med prøveboring. Ved hjelp av helikoptere ble isfjellene utstyrt med bøyer, og driften avlest via satellitt. Flere hundretalls isfjell ble fulgt, og observasjoner gjort av selfangere tilbake fra 1853 digitalisert. Dermed kunne det for første gang påvises at havisen trekker seg tilbake.^[1]

Isfjell vil, når de treffer havbunnen og går på grunn, grave opp havbunnen. Disse isskuringsstripene finnes på store deler av norsk sokkel, og kan være dype pløyelignende grøfter i havbunnen. Stripene går i et område på kryss og tvers. Mange av dem stammer fra enorme isfjell på slutten av siste istid. Isskuringsstriper gjør det vanskelig å legge rørledninger og kabler i området, og kan være til hinder for trålfiske.

Virkningen av jordskjelvet i Japan i mars 2011 var merkbar i Antarktis, der satellitbilder viser hvordan den etterfølgende tsunamien brøt isfjell løs fra Sulzberger-iskappen.^[2]

Isfjell frakter med seg stein, sand og grus fra fjellet det isbreene ligger. Disse bergartene blir noen ganger sluppet på havbunnen langt unna opphavet, og gjenfinnes i marine sedimenter.

Isfjellets farge avhenger av hvor mye luftbobler og småpartikler som er fanget i isen. Jo hardere trykk gamle snølag utsettes for, desto flere luftbobler presses ut, og da ser isfjellet mer blått enn hvitt ut.^[3] Isfjell fra Nordpolen er hvite eller blå.^[4] Mørkegrøne isfjell er svært sjeldne og finnes bare på Sydpolen. De stammer fra breer som står på selve havbunnen, slik at rød jernoksid slipes løs (glacial rock flour) og fryser fast i isen, i likhet med død plankton og alger. Store mengder døde organismer gjør isfjellet gult, mens små mengder gjør det jadegrønt.^[5]

Siden 1976 har US National Ice Center overvåket isfjellene i Antarktis.^[6] Nydannede isfjell som er større enn ti nautiske mil langs minst én akse, får eget navn. Navnet består av en bokstav A-D etter opprinnelseskvadrant, fulgt av et løpenummer for hver kvadrant. Hvis isfjellet brekker opp, får de delene som fortsatt er store nok, en tilleggsbokstav alfabetisk fra a.

Kvadrantene er:

• A 0° - 90° V (Bellingshausenhavet og Weddellhavet)
• B 90° V - 180° (Amundsenhavet og østlige Rosshavet)
• C 180° - 90° Ø (vestlige Rosshavet og Wilkes Land)
• D 90° Ø - 0° (Amery-isbremmen og østlige Weddellhav)^[7]

Isfjellet «B15» er det største som hittil er registrert. Det løsnet fra Rossbarrieren i mars 2000 og hadde et areal på 10 915 km². I 2000, 2002 og 2003 sprakk det opp i flere deler, hvoretter den største parten fikk navnet «B15a» og hadde en overflate på om lag 6 400 km². Andre gigantiske isfjell som har løsnet i Antarktis, er «A20» (7 284 km²), «A24» (6 863 km²), «C19» (6 368 km²), «A23» (5 883 km²) og «A68» (5 800 km²) som løsnet fra Larsen C mellom 10. og 12. juli 2017.

Isfjell i Nord-Atlanteren stammer overveiende fra Grønland. En mindre kilde er isfjell som kommer fra Barentshavet, passerer i nærheten av Bjørnøya der de drives nordover av havstrømmer, og fortsetter nordvest for Spitsbergen.

Det største kjente isfjell i Nord-Atlanteren rakk 168 meter over havet i 1958, tilsvarende høyden på en 55-etasjes bygning. Disse isfjell kommer fra breene på vestsiden av Grønland, og kan ha en indre temperatur på –15 til –20 °C.

Det er spesielt isfjell fra breer på Frans Josefs land som kan komme inn mot Kolahalvøya og Østfinnmark. I sum produseres det om lag 3 km³ isfjell fra øygruppen per år.^[8] Den aller viktigste breen er Renown-breen på øya Wilczek Land. Isfjell fra Renown-breen kan bli over en kilometer lange.^[9] Det er videre påvist sytten breer på Franz Josefs land som kan kalve isfjell på mer enn 100 meters lengde, og 26 isbreer som kan kalve isfjell mindre enn 100 meter lange.^[10] Tallene for isproduksjonen er svært usikre, men nyere forskning antyder at volumene kan være opp mot dobbelt så stort.^[11]

På Svalbard kalves det isfjell fra flere breer, og flere når ut på åpent hav. I sum produseres det om lag 1,3 km³ isfjell fra Svalbard per år.^[8] Stonebreen på Edgeøya er den viktigste bidragsyteren til isfjell i området mellom Svalbard og Bjørnøya.^[9] Mindre kilder er Negribreen på nordsiden av Storfjorden og flere mindre breer på Nordaustlandet. Stonebreen kalver fra sin nordlige ende, og gir isfjell som er flate, kasseformet (engelsk tabular) og med lavt fribord. Isfjellene er normalt mindre enn 100 m lange og har oftest fribord på mindre enn 5 meter og en dybde på 35–50 meter. Tallene på isproduksjonen er svært usikre, men nyere forskning antyder at volumene kan være mye større.^[12]

Fra nordøstspissen av Novaja Semlja kommer det også noen isfjell, som i noen tilfeller kommer inn i Barentshavet.^[13] Isfjellproduksjonen er liten i forhold til de to andre områdene siden brefronten mot åpent hav er vesentlig mindre. Antatt årlig produksjon er noe uklar, men de siste antagelsene går ut på en årlig produksjon på 1,5 km³. Brefronten ligger også ut mot et relativt grunt område, og dette medfører at mange av isfjellene går på grunn og blir liggende mens de smelter. Det er relativt få isfjell fra dette området som driver sør i Barentshavet.^[14]

De fleste isfjellene som kalves blir liggende i ro i nærheten av kalvingsbreen. Noen går på grunn, mens andre smelter relativt raskt. Isfjellets bevegelse er hovedsakelig drevet av havstrømmer, men også av vind. Imidlertid hevdes det at vindhastigheten må opp i 10 m/s før den vil ha nevneverdig effekt på hvordan isfjellet driver, men det vil også variere avhengig av høyden og formen på isfjellet.^[15]

Ved flytellinger er det observert 1 400 i snitt 350 isfjell i Barentshavet i perioden 1950-1991.^[16] Det blir færre isfjell per flateenhet og størrelsen blir mindre etter som de beveger seg vekk fra Franz Josefs land. I snitt kommer isfjellene hvert år til ca. 74 grader nord.^[16]

De sørlige observasjonene som finnes av isfjell er alle i perioden januar–juni. Dette er vintersesongen, og det er lite trolig å finne isfjell sør i Barentshavet utenom denne perioden. Både det arktiske vannet og atlanterhavsvannet er varmest i sommerhalvåret, og vil sørge for nedsmelting av isfjellene relativt raskt.^[17]

I enkelte år kan isfjellene komme langt sør, noen eksempler:

• I februar 1881 nådde to isfjell kysten ved Kvaløya i Troms. Det største var 7 meter høyt.^[18]
• I juni 1881 flere isfjell ble observert ved Gamvik, Berlevåg og Syltefjord i Øst-Finnmark. De største hadde en seilhøyde på inntil 30 meter.^[18]
• I perioden april-juni 1929, nådde flere isfjell kysten av Kolahalvøya og Øst-Finnmark. De lokale avisene i Finnmark rapporterte at de nådde opp til 30 meter over havet.^[19]
• 22. mai 1933 var et isfjell langt sør for Bjørnøya (73 grader 15’ nord 20 grader 20’ øst).^[20][21]
• I 1942 et isfjell utenfor Fiskerhalvøya (71 grader 28' nord 36 grader 40' øst).^[22]
• I 1963 et isfjell utenfor Varangerhalvøya (71 grader nord ca. 33,5 grader øst).^[23]
• 23. november 1988 ble det observert et isfjell med to topper (3-5 meter høyt) sørøst for Bjørnøya (73 grader 22,61' nord og 21 grader 44,9' øst).^[24]
• I mai 2003 kom det mange isfjell mellom Shtokman-feltet og øya Kolgujev på russisk sokkel. Det sørligste ble observert like sør for 70 grader nord og ca. 48 grader øst.^[25][26]

Isfjell fra Edgeøya driver med havstrømmene sørover. I tillegg kommer isfjell fra flere mindre breer på Nordaustlandet, som har tilgang til Hinlopenstredet, og fra Kvitøya. Isfjell fra Blåsvell-breen på Nordaustlandet grunnstøter etter kort tid like ved breen, og kommer ikke ut på åpent hav. Isfjellene kan grunnstøte på Spitsbergenbanken og bli liggende stille til de smelter litt eller brekker opp i mindre deler, og driver videre. Det er observert over 200 isfjell samtidig fra Hopen til Spitsbergenbanken i mars 1988. Mange isfjell på vei sørover passerer på østsiden av Bjørnøya, men fanges av havstrømmer og brakt nordover igjen på vestsiden av Bjørnøya.

Arktisk vann vil om vinteren kunne fryse («havis»). Maksimal isutbredelse på vinterstid følger i stor grad polarfronten som varierer fra år til år, men spesielt i år med langvarige nordlige vinder når isutbredelsen sitt maksimum. Det er de samme meteorologiske forhold som også bidrar til at isfjell driver langt sør. Det er en klar sammenheng mellom ekstrem isutbredelse og sørlige isfjellobservasjoner. Det er lite sannsynlig at et isfjell driver langt sør hvis isutbredelsen ikke er stor.^[27]

Nedbryting av isfjell starter rett etter kalving, og selv isfjell som er fryst inne i isen vil ha tap av masse. Det er imidlertid først når isfjellet kommer i åpent vann at nedbrytingen starter for fullt. Det er tre hovedårsaker til at et isfjell mister masse; splitting, kalving og smelting. Simuleringer har vist at omtrent 71% av nedsmeltingen av isfjell i Barentshavet skyldes erosjon på grunn av bølger, 18% skyldes konveksjon fra undervannsdelen og 8% kalving. ^[28]

Splitting er når isfjellet brytes i to eller flere deler, der hver del i seg selv kan karakteriseres som et isfjell. For store isfjell er den vanligste årsakene til splitting bøyning på grunn av bølger, men det kan også være grunnstøting eller kollisjoner. For isfjell mindre enn 1 km² er grunnstøting den vanligste årsaken. Et stort isfjell som smelter vil gjerne danne lange bukter under vann, og disse vil etter hvert brekke av og gi en splitting av isfjellet.^[29]

Kalving er også vanlig ved at isfjellet mister små deler på grunn av kutt fra undersiden av vannlinja. Spesielt i varmt vann kan det lages mange små biter. Hver bit er relativt liten og vil smelte raskt, men til sammen vil de utgjøre en stor masse. Det er derfor ikke uvanlig å finne mange disse i nærheten av et større isfjell. For middels store isfjell er kalving sannsynligvis den største årsaken til reduksjon av masse.^[30]

Smelting av isfjell avhenger av vanntemperaturen, men påvirkes også av bølger, vannstrømmer og frigjørelsen av bobler. Bølger fører til erosjon rundt vannlinja, og smeltingen er derfor størst der. I tillegg vil isfjellet smelte som følge av konveksjon under vann. Smelteraten er avhengig av sjøtemperaturen. Det er altså bølger i kombinasjon med vanntemperaturen som er den dominerende effekten for nedsmeltingen av isfjell. Isfjell som er omringet av is har en betydelig mindre smeltingsrate enn isfjell i fritt hav, og dette skyldes hovedsakelig at effekten av bølge-erosjon blir mye mindre. Isfjell som driver med isen vil derfor kunne ha mye lengre levetid enn isfjell som driver fritt. ^[31]

Ved målinger fra 1988 til 1992 av 331 isfjell i Barentshavet fant man en gjennomsnittlig høyde på 15m, og at den største var 37m.^[32] Gjennomsnittslengden var 91m og den største 319m.^[33] Gjennomsnittlig bredde var 64m og største bredde var 272m.^[34] Gjennomsnittlig masse var 309.000 tonn og den største over 6 millioner tonn.^[35]

Gjennomsnittlig drivhastighet over en time var 0,19 m/s, og den høyeste 1,1 m/s.^[36][37]

Drivbanene til isfjell er kontrollert av tidevannsstømmer, havstrømmer, vindhastigheten og av påvirkning fra omkringliggende sjøis.^[38] I et område med sjøisdekke kan en ofte se åpne råker etter hvordan isfjellene har beveget seg i elipser i samsvar med tidevannsstrømmene, mens sjøisen har ligget neste stille. Drivforsøk viser at tidevannsstrømmene er viktigst på Spitsbergenbanken, mens havstrømmer er viktigst ved Frans Josefs land. Kombinasjonen av tidevann og havstrømmer er viktige mellom Hopen og Kong Karls Land.^[38] Når isfjell har kommet så langt sør som til kysten av Kolahalvøya og Finnmark, har trolig vinden vært viktigst.^[18]

Temperaturen i isfjellene varierer med avstanden fra overflaten. I overflaten er temperaturen i balanse med lufttemperaturen. Et stykke inne i isfjellet er temperaturen nær langtids gjennomsnittstemperatur i breen der isfjellet kalvet. Målinger i isfjell i Barentshavet i perioden 1990-1992 viste en indre temperatur omkring -7,5 °C.^[39]

Trykkstyrken på isfjellprøver vil variere fra isfjell til isfjell og er blant annet avhengig av temperaturen og hvor hurtig lasten blir påført. Tester av prøver fra isfjell viser en bruddstyrke fra 1,6 MPa til 7,3 MPa.^[40]

Isfjell kan drive lange distanser og være til stor fare for sjøtrafikk og plattformer i petroleumsvirksomheten. Eksempler på dette er Titanic-forliset i 1912 der ca 1 500 personer omkom, og det danske M/S Hans Hedtofts forlis 30. januar 1959, hvor 95 passasjerer og besetningsmedlemmer omkom.

For petroleumsaktiviteter er det vanlig med overvåking av isfjell (engelsk ice management, «is-håndtering»). Det mest vanlige tiltaket ved leteboring er å sikre brønnen, koble seg fra og forlate stedet. Mer generelt er ice management summen av alle aktiviteter der målet er å redusere konsekvensene av eller unngå samvirke med noen form for is. Dette vil omfatte, men er ikke begrenset til:^[41]

• Deteksjon, sporing og varsling av sjøis og isfjell.
• Trusselevalueringer.
• Fysisk ishåndtering som isbryting og tauing av isfjell.
• Prosedyrer for frakobling av oljeplattformene.

Hibernia-plattformen i Canada er den første oljeplattformen som er dimensjonert for å motstå kollisjoner med isfjell. Den tåler kollisjoner med isfjell på en million tonn - uten skader. Den tåler videre kollisjoner med et isfjell på seks millioner tonn, men da med skader som skal være mulige å reparere for. Operatørens tilnærming er at først skal en forhindre kollisjoner, så sikre seg at både plattform og offshore lastesystemer er designet for å motstå kollisjoner.^[42]

Det er ikke noe enkelt instrument som kan fange opp og følge alle typer av is i sjøen. Det er derfor nødvendig med flere virkemidler samtidig.^[43] Kunnskap om nærliggende isfjell kan samles på forskjellige måter:^[44]
• Overvåkning fra fly.
• Satellitt- og radarteknologi og plattformens eget radarsystem, som kan identifisere nærliggende isfjell opptil 18 nautiske mil unna.
• Helikoptre bruker radiosignaler for å finne isfjellene.
• Støttefartøyer er utstyrt for å måle havstrømmer.
• Ved bruk av sideveis sonar kan fartøyene gå langs isfjellet og registrere et detaljert profil av isfjellene.
• Undervannsovervåking ved undervannsfartøyer og instrumenter.^[45]
Isfjell som er på kollisjonskurs takles proaktivt mens de fremdeles er 20 km eller mer unna plattformen. Støttefartøyene legger seg rundt isfjellet med en lang kabel eller tau - omtrent som en gigantisk lasso - og sleper isfjellet inn på en annen rute. Det er ikke nødvendig å dra det langt, da selv en svak påvirkning endrer kursen betydelig over en 20 km lang drift. Kommer isfjellet nært, kan det tvinge plattformen til å stoppe produksjonen. I tillegg kan bunnskurende isfjell føre til skade på offshore lastesystemer og på oljerørledninger på havbunnen.^[46]

Å stole på isfjellovervåking er også sårbart, om en ikke har gode nok rutiner. En fikk i 2017 nesten en kollisjon mellom et isfjell og en FPSO på SeaRose-feltet i Canada. Isfjellet passerte med en avstand på 50-100m. Operatøren fulgte ikke sine planer for isfjellovervåking, og unnlot å koble fra. Isfjellet var 60m*40m og åtte meter høy med en masse på ca. 60 000 tonn.^[47]