Taustaa

Barentsin meri on Pohjoisen jäämeren reunameri, jota rajaavat Novaja Zemljan, Franz Joosefin maan ja Huippuvuorten saaristot. Nordkappin, Karhusaaren ja Huippuvuorten eteläkärjen muodostama linja erottaa sen läntisemmästä Norjanmerestä, Novaja Zemljan ja Franz Joosefin maan välisen linjan itäpuolella alkaa puolestaan Karan Meri. Vienanmerta ei lasketa Barentsin meren osaksi vaikka onkin sen lahti.

Barentsin meri sijaitsee mannerjalustalla ja sen keskisyvyys on 230 m. Suurin osa merestä sijaitsee Norjan ja Venäjän talousalueilla. Molemmat maat ovat etsineet viime vuosikymmeninä mannerjalustaltaan öljyä ja kaasua. Arviot löydettyjen ja havaittujen kenttien öljy- ja kaasuvaroista ovat huomattavan suuria. Esimerkiksi  Štokmanin kaasukenttä on yksi maailman suurimpia.

Jääolosuhteet vaihtelevat suuresti vuodenaikojen mukana ja voivat olla vaikeat Barentsin meren pohjois- ja itäosissa. Rikkonainen jääpeite on usein valliutunutta sekä nopeasti liikkuvaa ja sen seassa on jäävuoria. Sää on  usein myrskyinen ja lämpötilat alhaisia kesälläkin. Sään ennustamista vaikeuttavat nopealiikkeiset matalapaineet. Kesällä on valoisaa öisinkin, keskitalvella valoton kaamos.

Yksi alue, jolla arvioidaan olevan suuria määriä löytämättömiä öljyvaroja, on Norjan mannerjalustan pohjoisosa. Nämä arvioidaan noin 1.4 miljardiksi kuutiometriksi. Arviot tosin vaihtelevat 350 miljoonasta 2.5 miljardiin kuutiometriin. Öljyvarat olisivat kuitenkin samaa suuruusluokkaa kuin mitä Norjalla on Pohjanmerellä ja Norjanmerellä. Suuria öljyvaroja arvioidaan myös löytyvän Venäjän puolelta Barentsin meren koillisosasta.

Arktisten merien offshore-rakenteiden suunnittelun ja mitoituksen pitää ottaa huomioon sekä paikalliset että koko rakenteeseen kohdistuvat jääkuormat. Kuormitus tulee joko tasaisen jään, jäävallien tai jäävuorten kontaktista rakenteen kanssa. Rakenne itse voi olla pystysuora mutta usein myös viisto, varsinkin vesilinjassa. Jääkuorman laskeminen perustuu jään mekaaniikan sekä jään ja rakenteen välisen vuorovaikutuksen tuntemukseen. Tehokkaiden ja luotettavien laskentamenetelmien kehittäminen kelluville tai pohjaan asenntuille rakenteille on vaativaa. Jään mekaanisen käyttäytymisen kohdalla haasteellista on etenkin jään murtumisen mallintaminen.

Aktiivisuus arktisilla alueilla lisääntyy ja öljy- ja kaasutuotannolle asetetut vaatimukset kasvavat sekä etsinnän että varsinaisen toiminnan osalta. Arktiset meret kiinnostavat paitsi Norjaa ja Venäjää niin myös koko kansainvälistä yhteisöä. Kun otetaan huomioon öljyn nykyinen hintataso, on tarve löytää parempia, kustannustehokkaita ratkaisuja ilmeinen kaikille toimijoille. Tämän vuoksi öljy- ja kaasuteollisuus on panostamassa huomattavasti laskentamenetelmien kehittämiseen, jotta yksi- ja monivuotisen jään, jäävallien ja jäävuorten rakenteille aiheuttamat kuormat voidaan ennustaa. 

Erityisen tärkeää tämä on jäävallien aiheuttaminen kuormien osalta. Jäävallit muodostuvat kun puristus- ja leikkausvoimat rikkovat ja röykkiöivät jääpeitteen. Muodostumisensa jälkeen jäälohkareista kasaantunut valli voi osittain jäätyä yhtenäiseksi, jolloin sen lujuus ja sen rakenteisiin kohdistuvat kuormat kasvavat. Mikäli  merialueella ei ole jäävuoria, rakenteiden mitoitus täytyy tehdä nimenomaan valleista aiheutuvien jääkuormien mukaiseksi. Tällaiset kuormitustilanteet ovat monimutkaisia ja täyden mittakaavan kuormista on niukasti havaintoja. Vallikuormien laskemiseksi onkin panostettu huomattavasti viime vuosikymmeninä. Tästä huolimatta, kuten  Timco ja Crossdale osoittivat selvityksessään, 21 jääasiantuntijan tekemät arviot jääkuormista pystyrakenteelle vaihtelivat niin, että suurin arvio oli viisinkertainen pienimpään verrattuna. On siis ilmeistä, että lisätutkimusta vallien rakenteille aiheuttamista kuormista tarvitaan,  varsinkin siitä syystä että vallikuormat ovat usein keskeisiä offshore-rakenteiden suunnittelussa ja mitoituksessa. Tehtävää vaikeuttaa vallien koon ja ominaisuuksien suuri vaihtelu, joten ensi vaiheessa tarvitaan lisää tietoa vallien rakenteesta, koosta, lujuudesta sekä yhteenjäätyneisyyden asteesta.

Päätavoitteet

ICEOP-hankkeen päätavoitteena on lisätä öljyn ja kaasun etsinnän ja hyödyntämisen mahdollisuuksia arktisella alueella. Tähän pyritään parantamalla merialueiden liikennöitävyyttä, jääolosuhdetietoutta ja  jääkuormien laskentamalleja. Tämä parantaa myös toiminnan turvallisuutta ja vähentää ympäristöön kohdistuvia riskejä.

Projektissa on seuraavat työpaketit:

  • WP 1 Barentsin meren jääolosuhteet
  • WP 2 Kenttätutkimukset ja – mittauskampanjat 
  • WP 3 Kerätyn aineiston laboratoriotutkimukset
  • WP 4 Jään mekaniikan mallit ja operointi merialueilla

Hankkeen toteuttaa projektiryhmä, jonka kokoaa yhteen  ICEOP-hankkeen vaatiman asiantuntemuksen eri tieteenaloilta.  Hanketta johtaa Narvikissa sijaitseva Norut-tutkimuslaitos. Muut hankekumppanit ovat:

  • Ilmatieteen laitos (FMI), Suomi
  • Luulajan teknillinen yliopisto (LTU), Ruotsi
  • Pohjoinen federaatioyliopisto, Venäjä
  • Aker BP, Norja
  • Storvik Oy, Suomi

ICEOP-hankkeen kesto on 36 kuukautta, joka alkaa 15. lokakuuta 2018, ja se valmistuu lokakuun 2021 loppuun mennessä. Hanke rahoitetaan Kolarctic CBC 2014 – 2020 -ohjelmalla. Pohjois-Caloten ja Luoteis-Venäjän välistä yhteistyötä tukeva ohjelma. Hankkeen rahoittavat osittain myös Nordlandin kunta ja Norrbottenin alue.

ICEOP-hanke alkaa 15. lokakuuta  2018, kestää 36 kuukautta ja päättyy lokakuussa 2021. Hanke rahoitetaan  Kolarctic-ohjelmasta CBC 2014-2020, joka tukee pohjoiskalotin ja Luoteis-Venäjän välistä yhteistyötä. Hanketta rahoittavat myös Nordlandin maakunta Norjasta sekä Norrbottenin maakunta Ruotsista.