75 meter høy mast gir nye målemuligheter på Birkenesobservatoriet

I (tidligere) Aust-Agder ligger Norges eldste atmosfæriske observatorium, Birkenes. Der har NILU – Norsk institutt for luftforskning målt langtransportert luftforurensning siden 70-tallet – men 11. september 2020 startet en ny æra. Da kom de første måleresultatene fra den splitter nye 75 meter høye masten, som også gjør Birkenesobservatoriet til del av ICOS-nettverket for atmosfærisk overvåkning.

– ICOS (Integrated Carbon Observation System) er en europeisk forskningsinfrastruktur som fokuserer på å forstå karbonsyklusen, inkludert karbondioksid og andre drivhusgasser, forklarer forsker Stephen Matthew Platt fra NILUs avdeling for atmosfære og klima.

– Det stilles en rekke krav for at atmosfæriske observasjoner skal kunne inngå i ICOS-målenettverket. Blant annet skal det kunne tas luftprøver minimum 100 meter over bakken, og i flere nivåer nedover. Siden Birkenesobservatoriet står på en ca 40 meter høy bakketopp, gjør den nye 75 meter høye masten at vi nå oppfyller dette kravet.

Ikke arbeid for folk med høydeskrekk

De som jobber med å sette opp selve masta, og instrumentene i den, er til enhver tid godt sikret. Foto: Chris Lunder, NILU

Arbeidet med oppsettingen av masten nærmer seg slutten. Ingeniørene fra Norconsult er ferdige med å sette opp selve masten, og NILUs egne ansatte har nettopp montert alt nødvendig utstyr.

– Dette er ikke arbeid for folk med høydeskrekk, forteller avdelingsdirektør Kjersti Tørnkvist fra avdeling for måle- og instrumentteknologi. – De tre forskerne og ingeniørene som har holdt på har tilbrakt mye av arbeidsdagen godt sikret, med god klaring til bakken. På forhånd har de vært gjennom klatrekurs, for å forberede seg på arbeidet i høyden.

Det første de gjorde var å montere et inntaksrør som skal føre luft fra 75,50 og 10 meters høyde og ned til prøvetakere på bakkenivå. Dette røret ble så sikret og isolert, før meteorologiske instrumenter ble montert på toppen av masta. Videre er det bommer ut på 10 og 75 meters høyde, der de er i ferd med å sette opp instrumenter for å måle meteorologiske parametre.

Nå gjenstår litt arbeid på bakkeplan for å få etablert kommunikasjon med temperatursensorene på de forskjellige høydene, før masten er i full drift. Målinger av CO2-, metan- og karbonmonoksid der luften tas inn fra tre ulike høyder i masten er allerede i gang.

Luftmåling over trekronene

– Grunnen til at vi må måle så høyt oppe er for å fange det vi kaller bakgrunnsluft, forklarer seniorforsker Cathrine Lund Myhre. – Bakgrunnsluft vil si nivået av ulike partikler og gasser som finnes i atmosfæren, men som ikke skyldes lokale utslipp. Det får man kun målt på steder der annen aktivitet ikke bidrar med lokal forurensning. I tillegg vil vi minimere direkte påvirkning fra fotosyntese og CO2 fra vegetasjonen rundt observatoriet, så vi må opp over trekronene. Det gjør det også mulig å studere utvekslingen mellom atmosfære og vegetasjon.

– Birkenesobservatoriet får med dette status som ICOS-målestasjon klasse 2, følger Platt opp. – Metan- og CO2-målingene fra Birkenes er like gode som de vi gjør på Zeppelinobservatoriet på Svalbard, men siden vi ikke måler like mange komponenter på Birkenes er det bare Zeppelin som så langt får status som klasse 1 i systemet.

Måledata fra Birkenes vil bli brukt i en rekke ulike sammenhenger. I tillegg til å være åpent tilgjengelige fra ICOS’ karbonportal rapporteres de inn til Miljødirektoratet årlig som del av det norske klimaovervåkningsprogrammet.

– I all hovedsak er dette data som benyttes til forskning, forklarer Lund Myhre. – Her på NILU bruker vi ICOS-data i vår forskning for å forstå utslipp og kilder til CO2 og metan. Birkenes-data er viktige for å estimere totale utslippsdata fra Europa, og forsøke å skille mellom hva som er menneskeskapte utslipp og hva som har naturlige kilder.

Tanken er at Birkenesmasten på sikt også skal kunne brukes til andre målinger enn bare meteorologi, CO2 og metan. Lund Myhre ser for seg at det med tiden blir mulig å etablere forskning også på andre komponenter.

Sikker drift i lang tid framover

En ting er å få satt opp masten, etter det skal den sikres mot lyn, isnedfall og vind. I tillegg skal det utarbeides egne HMS-prosedyrer for at alle som skal jobbe i og ved masta skal være trygge.

– Disse prosedyrene gjelder for forskere og ingeniører, sier Tørnkvist, men også for den lokale stasjonsholderen på Birkenes. – Han er ved stasjonen hver dag for å skifte prøvefiltre og å utføre ulike kontroller av instrumentene.

Birkenesmasta blir nå den høyeste instrumentmasten NILU forvalter. Fra før har instituttet en 15 meter høy mast oppe ved Zeppelinobservatoriet på Zeppelinfjellet på Svalbard, i tillegg til en 25 meter høy mast stående ved målestasjonen i Hurdal. Sistnevnte driftes i nært samarbeid med Norsk institutt for bioøkonomi (NIBIO).

Ifølge Tørnkvist er Hurdalsmasten faktisk i ferd med å byttes ut med en ny 40 meter høy mast – men Birkenesmasten vil fortsatt være høyest med god margin.

Alle data fra Birkenes og NILUs andre observatorier er åpent tilgjengelige via databasen EBAS, for alle som ønsker å benytte dem i sin forskning og virksomhet.

– Masten på Birkenes er finansiert med støtte fra Forskningsrådet, sier Lund Myhre. – Som del av den nasjonale forskningsinfrastrukturen ICOS-Norway håper vi at det etter hvert vil bli mulig å få forskningsprosjekter knyttet direkte til den. Det vil sikre aktivitet og lang levetid for både masten og observatoriet for øvrig. 

Den splitter nye og 75 meter høye masta ved Birkenes-observatoriet. Foto: Chris Lunder, NILU