Det är första juni, årets första sommardag, men det är kallt ute på forskningsfartyget Electra. Det blåser styv bris på fjärden utanför Tvärminne zoologiska station i Hangö. Tio meter per sekund. Vi står ute på övre däck och huttrar en aning i nordvästvinden. Eller kanske skakar vi lite av iver att se hur provtagningen lyckats?
– Det är lera ända upp till tyngden, säger marinbiolog Joanna Norkko som står bredvid mig och följer med arbetet på däcket nedanför.
– Det betyder att röret har trängt ner hela vägen så som det ska, förklarar hon.
På nedre däck arbetar tre forskare med ett sex meter långt stålrör. De tar ett sedimentprov från havsbotten med ett så kallat kolvlod. Första försöket tidigare på dagen misslyckades. Röret trängde ner endast en halv meter i bottensedimentet. Kanske stötte det på en bergsklack under havsbotten?
Dagens andra försök ser ut att lyckas. Electras tekniker Draupnir Einarsson och Mattias Murphy vinschar som bäst upp bottenprovet.
Den rörformade sedimenthämtaren kan ta sex meter långa sedimentkärnor upp ur havsbotten.
– Stålröret sjunker ner i botten med hjälp av gravitationen, provtagaren väger ett halvt ton, berättar Tina Elfwing som leder Östersjöcentrum vid Stockholms universitet samtidigt som hon håller ett varsamt öga över sin personal på nedre däck.
Sedimentet, det vill säga slam, grus och lera, samlas upp i ett vitt plaströr som finns innanför stålröret. När stålröret hissats upp, skär man av det vita plaströret i lätthanterliga en-meters stumpar att flytta till laboratorium för vidare analys.
Ett tusenårigt miljöarkiv
För forskarna är sedimentkärnan ett miljöarkiv som ger dem information om Östersjöns historia. Bottenskikten avslöjar t.ex. historiska algblomningar och syrebrist och är ett viktigt verktyg för att skilja på naturliga förändringar i Östersjön från förändringar som beror på mänsklig verksamhet.
– I den här regionen av Östersjön växer havsbotten med cirka 50 centimeter per hundra år, berättar professor i biogeokemi Christoph Humborg.
Det betyder att de äldsta sedimentlagren i det sex meter långa provet, som forskarna nu vinschar upp på däck, var havsbotten för cirka 1000 år sedan. Varför höjs havsbotten på detta sätt?
– Allt som sjunker till botten, t.ex. växt- och djurplankton, samlas år efter år på botten och bildar nya lager, förklarar professor Alf Norkko.
Det intressanta med Östersjön är att dess botten växer snabbare än havsbotten i de djupa oceanerna.
– I de djupa oceanerna bryts organismerna ned eller äts upp innan de når havsbotten. I Östersjöns grunda vatten hamnar en stor del av materialet i stället på botten, beskriver Alf Norkko.
Brobygge över Östersjön
Electras besök i Tvärminne är en del av Helsingfors universitets och Stockholms universitets strategiska samarbete inom Östersjöforskning, det så kallade Baltic Bridge-samarbetet.
– Forskningsenheterna i de nordiska länderna är så pass små att det är vettigt för oss att samarbeta. Så här kan vi dra nytta av varandras expertis och infrastruktur, säger Christoph Humborg.
Forskningsutbytet mellan de två länderna effektiveras också genom att Christoph Humborg nyligen utnänt till gästprofessor vid Tvärminne medan Alf Norkko är gästprofessor vid Östersjöcentrum.
Målet med samarbetet är att förena Östersjöcentrums matematiska modellerings-expertis med Tvärminneforskarnas artkännedom och kunskap om ekologiska processer.
– Modellerna och framtidsscenarierna vi nu har gäller först och främst Östersjöns öppna hav. Vårt gemesamma mål är att ta reda på mer om Östersjöns skärgårdsområden och de grunda partierna, säger Christoph Humborg.
– En central fråga är hur de grunda kustområdena klarar av att fungera som näringsfilter. Lyckas kusten fånga upp de näringsämnen som kommer från land så att mängden kväve, fosfor m.m. inte sprids vidare till havs, beskriver Alf Norkko.
Ekolod på testosteron
När jag fått nog av vinden på ytterdäck får jag gå in på kommandobryggan. Där träffar jag Electras befälhavare Thomas Strömsnäs. Jag passar på att fråga honom hur länge tog det att köra från Askö till Tvärminne.
– Två dygn. Men vi stannade vid flera tillfällen över Östersjön för att kartera botten eftersom två av forskarna ville leta efter Salpausselkä-åsen som går över Östersjön och genom Sverige ända upp längs med Norges kust.
Och hittade ni den?
– Tja, det verkar så. På land kan man ju se åsen, men den del av Salpausselkä som går över Östersjön kommer inte upp på skärmen med ett vanligt ekolod, eftersom åsryggen är gömd i sedimentet. Man måste använda ett penetrerande ekolod som går ner i havsbotten för att lägga märke till ryggformationen, förklarar Strömsnäs.
– Electra är utrustad med ekolod på testosteron, är Alf Norkkos passande beskrivning av forskningsfartygets utrustning.
Bild: Inget roder på kommandobryggan. Electras befälhavare Thomas Strömsnäs manövrerar sitt fartyg med hjälp av en joystick som roterar 360 grader.
Under veckan i Tvärminne ska Strömsnäs köra kors om tvärs längs kusten utanför Tvärminne för att kartlägga havsbotten. När han kör, arbetar flera olika dataprogram parallellt. En registrerar topografin, d.v.s. havsbottens yttersta yta. En annan penetrerar havsbotten och kan alltså visa formationer i sedimentet som inte syns på bottenytan. En tredje kan samla in uppgifter om själva vattenpelaren, alltså visa vad som sker mellan havsytan och havsbotten, t.ex. registrera bubblor av metan- eller koldioxidgaser som frigörs från botten.
3D-modell av storfjärden i tvärminne
All data som samlas in i de olika programmen körs sedan ihop till en 3D-modell av havsbotten som forskarna i Tvärminne ska kunna använda i sitt arbete.
– 3D-kartan kommer vara ett viktigt verktyg för oss. Men hjälp av den kan vi på förhand avgöra om en viss plats är lämplig för provtagning, t.ex. om det är fråga om ett ler- eller sandbotten, säger Joanna Norkko.
För att förstå hur viktig kartläggningen är för havsforskarna beskriver Alf Norkko det så här:
– När du gör en provtagning på land ser du om du står på en åker eller befinner dig i skogen. Du vet vilka förhållanden du kan förvänta dig. Under havsytan är det inte lika enkelt att välja en plats som är relevant för din provtagning. Med den nya kartläggningen kan vi på förhand ta reda på om vi befinner oss i "en skog" eller "på en åker" när vi planerar vårt arbete.