The Nansen Legacy

Det arktiske isdekket smelter. Nye havområder åpnes opp. I sentrum av endringene ligger Barentshavet. Målet for Arven etter Nansen (2018-2024) var å forstå konsekvensene av isens tilbaketrekking for økosystemet der og det tilgrensende dype Polhavet. Dette forutsetter en helhetlig forståelse av samspillet mellom atmosfære, havis, havstrømmer, og marine planter og dyr. Derfor samlet Arven etter Nansen mer enn 300 forskere fra ulike naturvitenskapelige disipliner, og fra ti norske forskningsinstitusjoner. Arven var en historisk stor satsning i Norge, og avgjørende for å sikre vitenskapelig grunnlag for en bærekraftig forvaltning av arktiske havområder også i framtiden. Etter seks år er 21 vitenskapelige tokt til det nordlige Barentshavet og det sentrale Polhavet gjennomført. Det ble gjort observasjoner i felt gjennom hele året. Årssykluser og endringer mellom år ble dokumentert for det marine økosystemet og for vær, havstrømmer og isforhold som påvirker dette. Satellitt- og dronemålinger gav datadekning med stor geografisk utstrekning. Arven-forskerne kartla også hvordan økosystemet påvirkes av menneskelig aktivitet som forurensing, fiskeri og havforsuring. Ny marin observasjonsteknologi ble testet og toktene bidro til forbedring av bølge-, vær- og isvarsel i Arktis. Geologiske undersøkelser satte dagens observerte tilstand i et klimahistorisk perspektiv. Numeriske modeller ble brukt for å forstå hvordan klimaet og økosystemet kan utvikle seg i framtiden. Et hovedfunn fra prosjektet er at Barentshavet har vært preget av vinteris og Atlantisk vann helt siden siste istid, mens våre klimaframskrivninger identifiserer området som det første arktiske sokkelhav uten vinteris i dette århundret. Det stadig varmere Atlanterhavsvannet er hovedregulator av is og havklima i området, men med betydelige mellomårsvariasjoner. Vind og isdrift endrer isforhold på kort varsel. Varmetransporten med havstrømmene gjennom Barentshavet og inn i Polbassenget har økt, og de nye isfrie havområdene tar opp mer CO2 enn før. Økosystemresponsen inkluderer endring i produksjon, arter som spres nordover og nye næringsnettkoblinger. Endringene skjer også trinnvis i marine hetebølger som kommer oftere og varer lengre. Det nordlige Barentshavet har fortsatt et arktisk økosystem, men arktiske arter taper for et mer tilpasningsdyktig økosystem hvor krill, lodde og torsk er vinnere på sikt. De mange samtidige påvirkningene kan forsterke responsene, og det framtidige Barentshavet blir varmere og surere, drevet av nivåene på CO2 utslipp. Videreutviklingen av ulike økosystemmodeller gjennom prosjektet viste hvordan økosystemet historisk har respondert på nedfisking av bestander og på endring i havtemperatur, og mulige scenarier for framtiden. Modellstudier kombinert med historiske data viste at temperaturøkning påvirker bestander og næringsnett mer enn fiskeri, men fiskeri kan forsterke negative klimaeffekter. Miljøgiftmålinger av både polartorsk, torsk og lodde viste lave kvikksølvverdier, langt under EUs grenseverdier. Nye måleinstrumenter på undervannsroboter ga bedre observasjoner av både Polarfronten og av mikroalger under isen. Kobling av bølge- og atmosfæremodeller forbedret varsling av sterk vind og store bølger betydelig. Bedre havismodeller viste hvordan sprekker i isen ga flere råker og varmetap til atmosfæren, og 25-30 % av Arktisk havis produseres nå i råker. Nye studier av stormbaner og værforhold fant ikke støtte for en direkte sammenheng mellom havisen i Arktis og vinterværet lenger sør i Europa. Derimot kan ekstremnedbør på vestkysten av Svalbard knyttes til redusert isdekke på Øst-Grønlandsokkelen. Problemstillinger og resultater ble aktivt formidlet gjennom ulike kanaler. Målgruppene inkluderte publikum generelt, skoleungdom, ulike interessegrupper for nordområdene, forskere og beslutningstakere. Forskerblogger på Forskning.no og sciencenorway.no formidlet feltaktivitet, komplementert av kunstnere og journalister. Dialogmøter, debatter og foredrag i inn- og utland har drøftet klima og kunnskap for forvaltning. Syntesearbeid, faktaark og ny bok om Barentshavssystemet dokumenterer de større sammenhengene og framtidige scenarier for klima- og økosystemet. Utadrettet kommunikasjon har i vesentlig grad skjedd i samarbeid med brukere. Resultatene ble løftet fram på et internasjonalt avslutningssymposium. Fokus og kompetanseheving på datapublisering har vært vellykket. Hele 128 yngre forskere har vært involvert i prosjektet. Arven etter Nansen utgjør en ny type forskningsstruktur for å løse store og utfordrende oppgaver. I Arven etter Nansen samarbeidet universitetene i Oslo, Bergen, Trondheim og Tromsø, UNIS, Havforskningsinstituttet, Polarinstituttet og Meteorologisk institutt, samt Nansensenteret og Akvaplan-niva. Budsjettet var 740 millioner kr, med 50 % egeninnsats fra institusjonene. https://arvenetternansen.com

The Nansen Legacy project team succeeded not only in reaching our research goals, but also in realizing our organizational potential for exploring large complex research challenges based on national collaboration. The Nansen Legacy integrated the involved researchers and research institutions for a common purpose, including the interaction with the larger research community and society. Impact The most obvious and direct impacts of the Nansen Legacy are the extensive research and new knowledge established on the Barents Sea and larger-scale impacts. Knowledge and practices was built and shared across generations, institutions and disciplines. The national pool of expertise and infrastructure was mobilized to explore the collectively identified research challenges. The pursuit of collective insights, sharing of colleagial competence, and joint access to logistic capabilities can serve as a model. The increased national collaboration is manifested through joint publications, with a larger share of international co-authors than the average for Arctic publications in Norway. The extensive collaborations extended networks, improved models and methodology, harmonized sampling protocols, new collaborations in research proposals, and new positions for many of the early career scientists. The focus on outreach and useful science, resulted in dedicated products like fact sheets on important findings, synthesis papers and a new book on the Barents Sea system. Being available for national stakeholders, including government ministries, was a priority. Legacy The Nansen Legacy offers a proof of concept for future national research priorities – an organizational model and environment of trust for tackling research challenges that require large-scale teamwork to succeed. The multi-disciplinarity and complementary approaches across institutions provided extended context to the explorations of the individual scientists as well as the research questions, and thus the broader understanding of the Barents Sea system and dynamics. The projections on the future Barents Sea provide opportunities for policy makers and management to take informed decisions on future activities and important actions. Prioritizing data sharing and training boosted competence and practices both of scientists and data management in all the involved institutions towards FAIR data handling. The interaction with management and user groups increased the awareness, enthusiasm and competence among both scientists and stakeholders for the importance and the challenges in making the Nansen Legacy science useful. With 128 early career scientists, a new generation of Norwegian polar researchers is established. Their successful integration in the research community, in the use of infrastructure and in societal interaction will guide and leave footprints in science and society in the decades to come. Trust and respect among the involved partners substantiated the collaboration throughout the project.

The Nansen Legacy is a joint, concrete and ambitious plan to follow Nansen?s example in exploring the Arctic. To establish a holistic understanding of a changing Arctic Ocean and ecosystem, the project will provide the scientific knowledge base needed for future sustainable resource management in the transitional Barents Sea and the adjacent Arctic Basin. An ice-free Arctic is gradually emerging. The winter sea ice retreat is to date most pronounced in the Barents Sea, the Atlantic gateway to the Arctic. As sea ice retreats and technology and infrastructure improves, it is imperative to rise to the scientific and exploratory legacy of Fridtjof Nansen and move poleward through the Barents Sea. The Norwegian Arctic research community, joint in the Nansen Legacy, will take on Nansen?s tasks with several approaches. First, through a number of multidisciplinary cruises, a holistic ?ground truth? will be established for the physical environment and the ecosystem in the northern Barents Sea, and adjacent Arctic Basin. Secondly, there will be an assessment on the impact of human activities in this region, with an emphasis upon ocean acidification, pollution and the impacts of fisheries. Thirdly, using scientific models, a 2020-2100 outlook for the expected state of climate, sea ice, and ecosystem will be provided. This include development of multi-perspective scenarios for the northern Barents Sea developed by scientists and users in a 2050 perspective. Fourthly, in order to improve safety for people and commercial operations, improved polar weather forecasts will be developed. Fifthly, to ensure open data availability in accordance with national and international standards, the Nansen Legacy will improve, secure and operationalize national data archives. At last, most importantly, the core aspect will be the emphasis on recruitment and training of the next generation of cross-disciplinary Arctic researchers, and on engaging and educating the public.