Allt fler kan bidra till kunskap om havet

Med allt billigare teknik kan fler ägna sig åt att samla in data om havet. Och det behövs. Hur havet mår är helt avgörande för allt liv på jorden, men fortfarande är det till stor del outforskat. 

Det luktar tång och hav som alltid på Västkusten. De karaktäristiska bohusklipporna klättrar upp ur Gullmarn. Solen skiner på Göran Broström där han står på Bornös brygga med en citrongul minirobot utrustad med kamera och gripklo.
– Det är en fjärrstyrd undervattensfarkost, en så kallad ROV, förklarar han och slänger i den i havet.

Det skvätter till ordentligt. ROV:en lägger sig på ytan och guppar ut på Gullmarns vågor.

Göran Broström är professor inom oceanografi och då hör stora forskningsfartyg och längre expeditioner till vanligheterna. Men han ser god potential i nya ”lättare” prylar som idag går att köpa hos elektronikåterförsäljare. Tillsammans med entreprenören Anders Brodin tillbringar han nu en vecka på Bornö fältstation strax innanför Lysekil. Anders är vd på företaget Deepoid och i full färd med att utveckla billigare sensorer som kan användas för att samla in mätvärden under ytan.

Med några enkla rörelser på joysticken och med mobiltelefonen som monitor, låter Göran roboten leta sig ner bland sensorerna han och Anders lagt i tidigare.

– Nu kan jag se att Anders sensorer ligger rätt, säger Göran.

Tekniken tillgänglig för fler

För bara några år sedan var den här typen av teknik bara tillgänglig för professionella, men idag är den så billig att även mindre företag och privatpersoner kan köpa undervattensrobotar. Prislappen ligger på strax över 30 000 kronor för den här mini-ROV:en. Samma utveckling har skett med sensorerna.

Idag går det att köpa en fjärrstyrd undervattensfarkost, en så kallad ROV, för strax över 30 000 kronor hos elektronikåterförsäljare. Foto: Maria Holmkvist

– Idag kan jag köpa en krets för 60 kronor och sedan utveckla egen mjukvara. Förut kostade det flera tusen bara för komponenterna. Nu finns det möjlighet att göra enkla och billiga saker som man kan sätta i händerna på fiskare, dykare eller andra som av en eller annan anledning är ute på sjön. Och så kan de bidra med data, säger Anders.

Och data behövs, förklarar Anders, som förutom att utveckla sensorer jobbar med att kommersialisera den data som samlas in.

– Vi har scoutat marknaden ganska hårt. Inom fiskodling vill man veta mer om strömmarna och hur salthalten ändrar sig, för att kunna anpassa foder efter temperatur och syrgasförhållande. Vi har också tittat på behovet inom tångodling, där sensorer under ytan gör att man mycket bättre kan förutse årets skörd.

En annan affärsmöjlighet för sensorerna som Anders sneglar på är energi från havsströmmar. Men här saknar han en lagom stor undervattensturbin för att komma vidare.

– Det finns platser, till och med här på Västkusten, som har tillräckligt mycket ström för att generera energi för ett kvarter eller några hus. Man kan bli självförsörjande. Men vi har än så länge inte hittat något företag som kan leverera en liten turbin, säger han.

Medborgarna bidrar till havsforskning

Ett område där den billiga tekniken öppnat riktigt stora möjligheter är det som brukar kallas för medborgarforskning. I korthet innebär det att forskare och frivilliga medborgare tillsammans tar fram ny kunskap, vilket kan få stor betydelse inte minst inom det marina området. Havet är en viktig pusselbit för vår överlevnad och en central del i hur klimatet fungerar.

Samtidigt är det till stora delar outforskat och vi behöver veta mer om havet för att förstå hur klimatet på jorden kommer förändras, och om vi kan förbereda oss för det som kommer eller till och med göra något åt det. Mobiltelefoner, sensorer och drönare gör det möjligt för fler att delta. Men även öppna databaser och sociala nätverk bidrar.

Karin Ekman på Göteborgs universitet har fördjupat sig i hur ny teknik underlättar för oss samhällsmedborgare att hjälpa till att samla in miljöinformation. I sin kommande doktorsavhandling har hon bland annat studerat ett nätverk av privatpersoner som intresserat sig för luftkvalité.

– De köper billiga luftkvalitetmätare med så kallade ”low-cost-sensorer” på nätet. Sen sätter de upp mätare hemma eller på sin arbetsplats och mäter luftkvaliteten, berättar hon.

Centralt för nätverket är Facebookgruppen Luftbubblan. Men också Sensor Community, ett globalt sensornätverk med öppen miljödata som samlar mätvärden från hela världen. Här visas mätvärden på en karta i realtid.

I Facebookgruppen delar medlemmarna information och hjälper varandra och Karin Ekman är framför allt nyfiken på hur teknikintresset kan leda till ett bredare engagemang. Just detta är nämligen en värdefull effekt av medborgarforskningen.

Göran Broström och Torsten Linders på Göteborgs universitet har stort intresse för marin teknik. Det finns så mycket viktig och spännande data om havet som bara väntar på att samlas in och analyseras. Foto: Maria Holmkvist

– Jag tittar på vad de skriver om, hur de skriver och hur de bygger kunskap, så kallat informellt lärande via sociala medier. Det finns en tanke att människor som engagerar sig i närmiljö genom att till exempel mäta blir mer rädda om den och mer benägna att ändra sitt beteende. Och därmed också att påverka den miljö man lever i positivt, säger Karin Ekman.

När det gäller data från havet finns ingen liknade Facebookgrupp ännu, men potentialen är stor för att utveckla medborgarforskning kopplad till havet. Det menar Torsten Linders som arbetar på Göteborgs universitet med att koordinera samverkansprojekt inom det marintekniska området.

– Det finns redan många goda exempel, men jag tror att vi kommer få se ett dramatiskt uppsving. Orsakerna handlar både om att tekniken har gjort ett brett deltagande möjligt, och om att det finns ett sug efter en mer demokratisk och inkluderande forskning, säger han.

– Det finns så mycket viktig och spännande data om havet som bara väntar på att samlas in och på att analyseras. Det är klart att det ofta är hårt och tidskrävande arbete, och ibland komplicerat. Lösningen är att fler behöver blir involverade och den som kan något om bearbetning och analys av data kan bidra väldigt mycket.

Elever lära sig bygga mätinstrument
Jens Bjevenmark är biologi- och kemilärare på Gullmarsgymnasiet i Lysekil och driver tillsammans med kollegan Pernilla Wegen en så kallad science club. Här har gymnasister fått möjlighet att bygga och testa så kallade drifters, en enklare typ av mätinstrument som flyter med havsströmmen och kan samla in information om exempelvis temperaturen i vattnet. Beroende på hur avancerad den är, kan den skicka data direkt eller lagra den och ange position via GPS. Globalt används drifters flitigt för att göra bättre väderprognoser till sjöss.

–  Vi ser det som en unik möjlighet att lära studenterna att instrument inte är magiska boxar som producerar siffor, utan få dem att förstå vetenskapen bakom och hur data kan användas av forskare, säger Jens.

Jens och Pernilla drog igång klubben 2016.  Båda har ett stort intresse av naturvetenskap, särskilt inom det marina området, och arbetet har lett vidare till mer avancerad teknik.

– Vi har byggt drifters, ROV:er och modeller av autonoma undervattensrobotar, säger Jens.

Material och komponenter som de använder är saker som enkelt går att få ta tag i hos lokala byggvaruhus och datorbutiker. De har fått hjälp med utvecklingen av sina prototyper av forskare vid Göteborgs universitet. Antalet som deltar i klubben varierar mellan 10–30 elever men verksamheten har delvis fått stänga ner under pandemin. Jens och Pernilla hoppas kunna köra igång igen när saker återgår till ett mer normalt läge. De har fler spännande byggplaner på gång.

Fler tester med sensorerna behöver göras

På Gullmarsfjorden har det börjat blåsa upp. Fjorden är över 100 meter djup på sina ställen och Göran som sitter bakom ratten på motorbåten får göra flera försök för att hitta rätt djup. Den här dagen ska sensorerna testas på tio meters djup. Anders står i fören och måste hålla balansen samtidigt som han hakar på sensorerna på tampar med färgglada bojar. Det kommer krävas fler tester men nu vill han se hur väl sensorn klarar av att mäta havsströmmar. Att sätta ut sensorer i havet har sina utmaningar. Påväxt, väderförhållanden och det där tärande saltet – som gnager sig igenom allt.

– Utrustningen måste klara att sitta i saltvatten länge. Det är en väldigt elak miljö när det går lite tid. Både påväxt och rost. Även rostfria saker börjar ju rosta. Och dessutom är det en rätt tuff miljö att jobba i, konstaterar han.

Det där sista är en lärdom som han gärna skickar med till andra teknikintresserade som vill prova sina grejer i skarpt läge. Att pilla med smådelar funkar inte när det blåser halv storm.

– Allting måste vara enkelt och robust när man är ute i fem meter höga vågor. Det är sånt man inte alltid tänker på när man kommer från IT-världen och åker ut på sjön, säger han.

TEXT: Maria Holmkvist, Göteborgs universitet

Faktarutor

Vad är en sensor?

En sensor mäter ett tillstånd i omgivningen och vidarebefordrar mät­värdet. Sensorer kan mäta temperatur, buller, ljus, lufttryck, be­last­ning, rörelse, acceleration och annat. Kan också kallas för avkännare. En sensor som ska reagera på en viss händelse, som att ett mätvärde når en förvald nivå, kallas också för detektor. När man vill markera att sensorn inte bara mäter ett värde, utan också vidarebefordrar det till annan utrustning, talar man om logger eller givare.
Källa: computersweden.idg.se

Mini-ROV:en har letat sig ner bland sensorerna. Här guppar en sensor som ska samla in data om havsströmmar.

Medborgarforskning

Begreppet medborgarforskning myntades av Al Irwin i Storbritannien och Rick Bonney i USA i mitten av 1990-talet. Men människor har samlat observationer inom områden som arkeologi, astronomi och har registrerat förändringar i den omgivande naturen i årtusenden. Medborgare kan delta i olika grader från samdesign och medskapande, genom definition av problem, insamling av data, analys och spridning av resultat till deltagande som tolkar information och sensorer. Den engelska termen för medborgarforskning är citizen science. På EU-nivå är signalerna tydliga. Enligt en av EU-kommissionens expertgrupper, EU mission board, så har målet satts högt. Hela 20 procent av data från havet vill de se komma från medborgarforskning, redan år 2025.
Källa: Marine Citizen Science: Current State in Europe and New Technological Developments. Front. Mar. Sci. 8:621472. doi: 10.3389/fmars.2021.621472

Medborgarforskning i Sverige
Sverige har en lång tradition av samarbeten mellan forskare och frivilliga. Åtminstone sedan 1850-talet vet vi att svenska forskare fått hjälp med observationer och klassificering av bland annat väder, fåglar och astronomiska fenomen. Ett modernt exempel är Artportalen hos Sveriges lantbruksuniversitet (SLU), som är en av de största portalerna för medborgarforskning i världen.
Källa: www.medborgarforskning.se

Science Club i Lysekil
Startade 2016 av två gymnasielärare med passion för naturvetenskap. Varje torsdagskväll samlas eleverna efter skolan och jobbar med olika projekt. Eleverna har byggt många roliga saker såsom mätinstrument och undervattensfarkoster som drifter, ROV, AUV och mycket mer. Under pandemin har verksamheten stängts ner men startar upp igen när restriktionerna tas bort.

Mer information om klubben finns på sciencemakers.se

 

Drifter
Det finns flera tillverkare av drifters, och det största globala projektet heter  ARGO  där drifters är en del av den tekniska mätutrustningen. En drifter saknar motor och driver med strömmarna. Beroende på hur avancerad den är så skickar den havsdata och position.

Artikeln i utskriftsformat