Undervisning tilknyttet det internasjonale polaråret (IPY): Eksempler fra prosjektet Thermal state of Permafrost Norway

Transkript

1 Undervisning tilknyttet det internasjonale polaråret (IPY): Eksempler fra prosjektet Thermal state of Permafrost Norway Ivar Berthling Geografisk institutt

2 IPY Det internasjonale polaråret åpner 1.mars 2007 og varer i to år. I løpet av denne perioden skal forskningsressurser og finansiering fra over 60 land koordineres i et ekstraordinært krafttak for å øke kunnskapene våre om både Arktis og Antarktis. Trolig blir Polaråret det største internasjonale forskningssamarbeidet noensinne. International Polar Year (IPY) er et forskningsprogram i regi av Verdens vitenskapelige union (ICSU) og Verdens meteorologiske organisasjon (WMO). Det fjerde i rekken

3 Målsetninger Å etablere en basislinje - en miljøstatus for polare miljøer - for å kunne identifisere framtidige endringer, gjennom et synoptisk sett av multidisiplinære observasjoner. Å framskaffe sett av nøkkeldata som er nødvendige for å forstå de faktorene som utløser forandringer i polare miljøer, for i neste omgang å kunne kvantifisere og forstå forandringer i fortid, nåtid og framtid. Å gjøre det mulig for framtidige generasjoner å forstå sammenhengen mellom polene og resten av kloden, ved å etterlate en arv av permanente multidisiplinære observasjonssystemer. Å finne fram til forskningsfronten for å kunne utløse nye koordinerte, multidisiplinære og multinasjonale undersøkelser. Å utnytte det unike utgangspunktet i polare områder for å sette i verk observasjoner av viktige fenomener for vår egen klode og i det ytre rom. Å tilveiebringe datasett omkring endrede livsvilkår for menneskesamfunn rundt Nordpolen ved å undersøke grunnleggende fasetter i den menneskelige dimensjonen.

4 Undervisning Polaråret ønsker å legge til rette for mer spennende undervisning i mange fag - med utgangspunkt i forskning og aktiviteter innenfor verdens største forskningsprogram. Mange av forskningsprosjektene er naturfaglige, men tema fra Polaråret kan også komme inn i andre fag. Tips om materiell og andre ressurser, og oversikt over undervisningsaktiviteter for både lærere og elever på

5 Eksempler Interessert i klimaspørsmål? Interessert i korleis det er å bu i polare strøk? Lurer du korleis det går med Golfstraumen dersom isen rundt Svalbard smeltar? Vil isbreane smelte? Overlever isbjørnane ei klimaendring? Er du interessert i slike spørsmål så inviterer vi deg til å delta i årets flottaste prosjektkonkurranse

6 IPY og Geofaget Geofag 1 Geoforskning planlegge og gjennomføre utforsking av geofaglige forhold i en verdensdel, land eller område utenfor Skandinavia gjøre rede for årsaker til klimatiske forhold i et valgt område kartlegge hydrologiske forhold og drøfte tilgang på ferskvann i et valgt område

7 IPY og Geofaget Geofag 2 Geoforskning gjøre rede for problemstillinger, metoder og resultater i ett forskningsfelt innen geofag planlegge, gjennomføre, presentere og vurdere forsknings- og feltarbeid i en geotop

8 IPY og Geofaget Geofag 2 Klimaendringer beskrive hovedtrekk ved klimautviklingen fra siste istid til i dag og drøfte teorier om naturlige og menneskeskapte klimaendringer gjøre rede for diskusjoner i fagmiljøene om årsaker til klimaendringer presentere informasjon om klimaendringer i polare områder og gjøre rede for ulike syn på årsaker til klimaendringer og virkninger av dem drøfte etiske utfordringer knyttet til klimaendringer

9 Permafrost Observatory Project: A Contribution to the Thermal State of Permafrost in Norway and Svalbard, TSP NORWAY Christiansen, H.H. 1 ; Berthling, I. 2 ; Blikra, L.H. 3, Dehls, J. 4 ; Etzelmüller, B. 5 ; Farbrot, H 6.; Humlum, O. 5 ; Instanes, A. 7 Isaksen, K. 6 ; Juliussen, H. 1 ; Lauknes, T-R.4 ; Midttømme, K 4 & Rønning, J-S. 4 1) The University Centre in Svalbard, UNIS, 2) The Norwegian University for Science and Technology, NTNU; 3) International Centre for Geohazards, ICG; 4) Geological Survey of Norway, NGU; 5) The University in Oslo, UiO; 6) The Norwegian Meteorological Institute, met.no.; 7) Opticonsult

10 Thermal state of permafrost -Norway Temperatur i borehuller Permafrost landform aktivitet Permafrost observatorier i Troms og på Svalbard Nasjonal permafrost database Permafrost modellering Undervisning, universitet og skole

11

12 Geofag 1 - Geoforskning Svalbard som eksempel Betydning av permafrost og frosprosesser for naturmiljø og menneskelig aktivitet Data: Temperaturforhold i atmosfære og bakke Bevegelse i aktivt lag (solifluksjon) og i permafrost (permafrost creep) Isinnhold i bakken Landformer knyttet til frostprosesser

13

14

15 Automatic digital camera 24 and 25 July

16 Geofag 2 - Geoforskning Geotop: brukt som betegnelse på et avgrenset geografisk område og beskriver karakteristiske forhold ved berggrunn, landformer, vann, løsmasser og lokalklima i dette området Ur (talus) som eksempel på en geotop Klar sammenheng mellom prosess(er) og form Kobling til klimaforhold og geomorfologisk utvikling etter siste istid Ofte meget sterke mikroklimatiske effekter Spesielt termisk regime: brukt som kjøleskap Kobling til naturfarer: rasprosesser

17

18 Prosesser talusdannelse Forvitring i fjellvegger og paraglasial justering Steinsprang: bratte, fallsortering Snøskred: erosjon øverst, akkumulasjon nederst: slakere, ingen fallsortering, ustabile stein, ødelagte trær kan gi impact forms Debris flows: Erosjon øverst, akkumulasjon nederst: slakere, ingen fallsortering, flomskredspor, levéer, akkumulasjonslober Fjellskred: Lengre utløp, slakere, mer uregelmessig

19 Forvitring? Frostforvitring Hva er det? Mikrogelivasjon: fryse-tine-sykler Makrogelivasjon: årlige sykler Kjemisk forvitring Også viktig/dominerende i kalde klimater Termiske sjokk Biologisk forvitring

20 Paraglasial justering Etter deglasiasjon Landskapet ustabilt, større sedimenttilgang Fjellvegger mister lateral støtte, avlastningssprekker Talus: paraglasial eller periglasial? I mange områder er en ur hovedsakelig fossil I Norge: vist klar sammenheng mellom aktivitet i talus og klimautvikling i holosen

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31 Termiske prosesser i ur Tidlig vinter (lite snø): Kald luft (tung) trenger ned mellom steinene, varm luft stiger opp: fri eller tvungen konveksjon (vind). Rask prosess Vinter (snødekke): Varm luft stiger oppover i talusen: Luftehull Kald luft synker nedover Adveksjonsprosess Sommer: Kald luft låst i dypet, oppvarming bare ved varmeledning (konduksjon): langsom prosess

32 30,00 20,00 10,00 0,00-10,00-20,00-30,00 Døgnmiddel lufttemp og profil Dato Lufttemperatur B1 B2 B4 B5 Temperatur( C)

33 Temperaturforhold mellom luft og A3,A5,A6&A7 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00-10,00-20,00-30,00-40, Tem peratur Dato Luft A3 A5 A6 A7

34 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00-5,00 Døgnmiddeltemperaturer C3 & B Dato C3 B3 Temperatur ( C)

35 Ur og permafrost Selv uten permafrost vil is kunne bevares langt utover sommeren: koldehol Grove materialer kan gi eller bevare permafrost i områder utenfor den regionale permafrostgrensa I permafrostområder vil is dannes inne i ura Mulighet for dannelse av en steinbre

36 Suvretta, St Moritz, Sveits Prins Karls Forland, Svalbard

37 RG9 RG11 RG12 RG13 RG14 RG15 RG16

38

39

40

41 Fuglekolonier i talus Fuglekolonier i fjellvegg

42 Mulig undervisningsopplegg Mikroklima: Temperaturmåling i ur Temperaturmåling i jord Lufttemperatur Snødyp Diskutere ulike former for varmeoverføring Ingeniørmessige problemstillinger: frostsikkert dyp? Geomorfologi, prosesser: Forvitring Massebevegelser Frostprosesser Dateringsmetoder og alder

43 Midler? Søk! Ny utlysning av skolemidler i Polaråret Publisert: I Polaråret ønsker vi så mye aktivitet i skolen som mulig. Den nasjonale komiteen for undervisning i Polaråret har bevilget over til skoleprosjekt dette skoleåret. Det ser ut til å involvere over 8000 elever. Vi lyser nå ut nye midler. Midlene kan søkes på av enkeltskoler eller andre som ønsker å involvere skoler i Polaråret. Det er opp til de enkelte skoler hvilken aktivitet de vil fokusere på. Det kan være alt fra å arrangere en polardag til å involvere skolen i ulike aktiviteter gjennom hele skoleåret. Midlene skal gå til aktiviteter som gjennomføres i vårhalvåret 2008.