Östergarnsholm

År 1995 etablerades Östergarnsholm fältstation på en mindre ö belägen cirka 2 nautiska mil öster om Gotlands ostkust. Stationen är instrumenterad med en 30 m hög mätmast som används för många typer av atmosfärisk forskning med studier av kopplingen mellan atmosfären, havsvågor, hav och utbytesprocesser för bland annat gaser. Sedan 2015 är stationen även en del av den europeiska forskningsinfrastrukturen ICOS för en bättre kvantifiering och förståelse av växthusgasbalansen på den europeiska kontinenten och i angränsande regioner.

Infrastruktur

ICOS Östergarnsholm välkomnar alla forskare och forskargrupper att komma till mätstationen och använda existerande infrastruktur för egna mätningar eller andra samarbeten. Oavsett om det handlar om ett tillfälligt forskningsbesök eller placering av mätutrustning i tornet, mätstugan eller vid förbipasserande mätningar utförda på båt/skepp så välkomnar vi er och ska göra vårt bästa för att stödja era behov.

Till Östergarnsholm kommer forskare enklast med båt från Herrviks hamn genom kontakt med privatpersoner som har kontrakt med Uppsala Universitet. Mätplatsen besöks vanligen ungefär varannan månad för underhåll om havs och väderförhållanden tillåter detta. Instrument och mätbojar kräver ett större fartyg i samband med byte och detta sker typiskt sett två gånger per år till fabrikskalibrerade sensorer. Det finns ingen havsis på mätplatsen men hamnen i Herrvik kan frysa till vintertid vilker gör siten svårtillgänglig vissa tider på året. Typiskt sett brukar temperaturen i atmosfären variera mellan -20oC och +20oC på mätplatsen.

Det finns ingen nätansluten ström på Östergarnsholm. Istället har mätstationen en egen strömförsörjning bestående av vindturbiner, solpaneler och en dieselgenerator i reserv. Denna ägs av Uppsala Universitet men övervakas och sköts av ett externt bolag. Det är en off-grid lösning som levererar el med 12 V, 24 V eller 230 V spänning. Den totala effekten tillgänglig från systemet är cirka 2.5 kW (sedan November 2016). Dieselgeneratorn är placerad cirka 400 m norr om den huvudsakliga mätplatsen för att minimera inflytande på mätningarna.

Det finns en ouppvärmd mätstuga som kan användas delat mellan Uppsala, Universitet, Stockholm Universitet och besökande forskare med ett gemensamt utrymme om cirka 6.5 m2. För tillfällig förvaring finns även visst utrymme inuti en container som används för förvaring av en stor batteribank som en del av strömförsörjningssystemet. Det finns 3G-modem för kommunikation. Det finns inga motordrivna fordon på ön. Det finns en mindre vagn att dra utrustning på från hamnen till mätplatsen.

Mätstationen ligger cirka 4 km från Gotlands ostkust på Östergarnsholm vilket är en liten, relativt plan ö med en utbredning på cirka 2 km i väst-östlig och nord-sydlig riktning. Maxdjupet på havet inom en kilometers radie är cirka 30 m.

Mätningar

Mätningar i atmosfären inkluderar högfrekventa mätningar av vindens 3 komponenter med sonic anemometer, kovarians mätningar av koldioxid, vattenånga och värmeflöden. Det finns ett gradientsystem för koldioxid och vattenånga på mätplatsen och propelleranemometrar och temperaturmätningar i 30 m masten. Relativ fuktighet, tryck, solinstrålning och nederbörd mäts också på siten. Under olika tidsperioder har även andra saker mätts så som exempelvis metan, syre och molnighet.

Mätningar I havet tas med flera olika sensorer semi-kontinuerligt vid utplacering av instrument från forskningsfartyg. Dessa mätningar inkluderar havets temperatur både vid ytan och på flera djup och på motsvarande sätt för konduktivitet (som agerar en proxy för salthalt) på djup från cirka 0.5 m till 20 m. Mätningar sker även av koldioxid i vattnet (pCO2), syre, pH, klorofyll, turbiditet och fDOM, liksom vågmätningar i samarbete med Finska Meteorologiska Institutet (FMI). Manuella vattenprovtagningar genomförs även som inkluderar fosfor (TP, PO4), kväve (TNm, NH4, NO3+NO2) och kiseldioxid (DSi).

Foto från 30 m tornets bas. Sensorer på olika tidsperioder har bytts ut och bytt plats mellan olika höjder.

Klimat

Med en medeltemperatur på 7°C och ett årsmedelvärde för nederbörden på 383 mm (tidsperiod 1961-1990 från SMHI stationen Östergarnsholm) så klassificeras öns klimat efter Köppen som ett Cfb-klimat, d.v.s. fuktigt tempererat klimat med milda somrar och vintrar.

Det kalla vattnet under vår och sommar ger dominerande stabil skiktning för atmosfären under april till juli. Trots låga temperaturer på vintern fryser havet runt Östergarnsholm inte till, utan uppvisar isfria förhållanden hela året. Lågtryckspassager ger under vintertid typiskt sett högre vindhastigheter i jämförelse med under sommaren.

Östergarnsholm är en liten och relativt platt ö täckt av en stenig yta. Vegetationen på ön består av en del träd (mestadels i nordöst) och för övrigt mest gräs, örter och små buskar.

Kolcykeln på Östergarnsholm visar på en tydlig säsongsvariation med ett typiskt kolupptag av Östersjön från April till Oktober och emissioner från November till Mars. Algblomning med risk för påbyggnad och nedsmutsning av sensorer placerade i vattnet är inte ovanligt under sommaren.

Klimatdiagram för Östergarnsholm (1961-1990, SMHI station Östergarnsholm). Diagrammet visar månadsmedelvärden för temperatur och nederbörd. När nederbördsstaplarna är nedanför temperaturkurvan indikeras en torrsäsong. När nederbördsstaplarna når över temperaturkurvan indikerad ett fuktigt klimat.

Foto över Östergarnsholms vegetation och delar av sitens infrastruktur. Fotot är taget innnan tillkomsten av uppdaterad strömförsörjningslösning (November 2016).