Avslører bergets hemmeligheter

Når forskerne kartlegger Norge fra undersiden, kan de både fortelle oss om hvor vi kan finne den neste Imsdalskilden, og om hvor tunnelene våre vil rase i hodet på oss.

Publisert

Aktsomhetskartet

Metodikken for å lage dette kartet, “Aktsomhetskart for tunnelplanlegging på Østlandet”, er utviklet av forsker Odleiv Olesen ved Norges geologiske undersøkelse (NGU). Forsker Vikas C. Baranwal har forbedret teknologien og samtidig tatt inn nye data i sin versjon 2 av kartet.

Geologisk kartlegging er ofte ren grunnforskning: Noen ganger vil vi bare vite hva som er under beina våre. Er det sand, eller grus, eller kvarts, eller noe helt annet?

Iblant gir slike kartlegginger imidlertid viten forskerne og samfunnet kan bruke videre.

De siste årene har forskerne ved Norges geologiske undersøkelse (NGU) laget og digitalisert haugevis med kart som viser alt fra fjellskred til hvordan jorda har forvitret innenifra.

Et nytt, digitalt kart over hvor man skal være forsiktig med å grave tunneler kan hindre problemer som dem vi hadde Romerriksporten, mens en kartlegging av landets grus og stein kan gi svar på hvordan forfedrene våre jaktet på reinsdyr.

Kart mot tunnelras

– Dette kan spare samfunnet for milliarder, sier Jan Steinar Rønning, som sammen med Guri Ganerød har ansvaret på NGU for geologisk kartlegging rundt anlegg i fjell.

Da Romerikstunnelen skulle bygges, var deler av berggrunnen i traseen forvitret. Dermed fikk arbeiderne vannet fra Puttjern i hodet. (Foto: Oslo Skiforening/Wikimedia Commons)
Da Romerikstunnelen skulle bygges, var deler av berggrunnen i traseen forvitret. Dermed fikk arbeiderne vannet fra Puttjern i hodet. (Foto: Oslo Skiforening/Wikimedia Commons)

Når du skal grave ut et fjell for å lage tunnel fra et punkt til det andre, er det nemlig et poeng at berggrunnen du graver i ikke smuldrer opp i hendene dine.

Steinen under beina dine er ikke nødvendigvis hard stein. Noen steder har jordas herjinger gjennom tidene forvitret fjellet – vann, isbreer, trykk og en hel rekke andre faktorer kan ha påvirket steinen og omdannet den til til jord og sand og grus.

Noen ganger ligger slike forvitringssoner langt nede i bakken. Da kalles det dyp forvitring, og det er det som er farlig for tunnelene, for da vet ikke ingeniøren om forvitringen før arbeiderne plutselig borer i grus.

Det har ført til problemer: Raset i Hanekleivtunnelen i Vestfold i 2006 gjorde at deler av E18 ble stengt i over et halvt år. Svake områder i traseen til Romerrikstunnelen gjorde at vannet i flere tjern i Østmarka sank. Hele Gardermobanen ble forsinket med flere måneder.

– Da Hanekleivtunnelen raste ut, kostet det rundt 100 millioner kroner. Romerriksporten ble forsinket i 10 måneder og måtte graves på nytt, det kostet vel rundt 1,3 millliarder kroner, sier Rønning.

– Hadde dette kartet eksistert da de tunnelene ble planlagt, kunne man unngått de problemene og de kostnadene.

Magnetfelt og topografi avslører svakt fjell

Kartet er laget ved hjelp av målinger av magnetfelt og av topografien, altså hvordan landet bølger og bukter seg bortover.

Et område med mye forvitring har nemlig mindre av bergarten magnetitt, som forsterker jordas naturlige magnetfelt. Et område med mye forvitring blir dessuten enklere slepet bort av isbreer og vann og andre naturlige prosesser.

Forskerne Odleiv Olesen og Vikas Baranwal ved NGU har funnet ut at når et område både ligger lavt i terrenget, og det har et svakt magnetfelt, kan det tenkes at det er dyp forvitring i berggrunnen. Det betyr ikke at det er et risikabelt område – men det kan være det.

På kartet er det markert som blå og gule flekker.

Guri Ganerød og Jan Steinar Rønning med en analog utgave av kartet som nå blir tilgjengelig på NGUs hjemmesider. (Foto: Andreas R. Graven)
Guri Ganerød og Jan Steinar Rønning med en analog utgave av kartet som nå blir tilgjengelig på NGUs hjemmesider. (Foto: Andreas R. Graven)

Bedre budsjetter og tidsplaner

Målet for Ganerød og Rønning er at ingeniører på veiprosjekter skal bruke kartet til å sjekke den planlagte traseen, for å se om det er problemområder de må undersøke nærmere.

– Det er ikke dermed sagt at man ikke skal bygge tunnel i området, men da kan man planlegge ekstra tid og ressurser til den strekningen, og sikre ordentlig med sementinnsprøytning og de andre metodene de har, sier Ganerød.

– Det kommer ikke til å være noe krav fra Veidirektoratet om å bruke dette kartet, men det er en veldig sterk oppfordring om det.

Foreløpig har vi bare kart for Østlandet, eller omtrent 20 prosent av landet. Lignende målinger i andre områder er i gang, men ennå må resten av Norge vente noen år på ferdige oversikter.

Kartet skal legges ut på hjemmesidene til Norges geologiske undersøkelse (NGU), og er fritt tilgjengelig for alle, det være seg ingeniører, studenter eller bare geologiinteresserte som lurer på hvordan det ser ut under deres nærområde.

Fra nysgjerrighet til flaskevann

Ola Fredin (Foto: Aurelien van Welden
Ola Fredin (Foto: Aurelien van Welden

Et annet kart som ender i praktiske kunnskap er det Ola Fredin er i ferd med å samle inn data til. Han går rundt i Norge om sommeren med en bærbar datamaskin og enkelt måleutstyr, og sjekker landets løsmasser – hva som finnes av jord og grus og stein på Norges overflate.

– Vi fokuserer på de områdene der det er gamle og dårlige data fra før. For eksempel satser vi nå for tiden på å gjøre målinger i Vest-Agder. Der er det nesten helt blankt, sier Fredin.

– Det som ble kartlagt på 50- og 60-tallet er ikke godt nok, alt vi har er flyfoto med ganske dårlig oppløsning. Og behovene endrer seg – det er større press på arealene, og da trenger du ofte mer detaljerte kart.

Da løsmasseforskerne for en del år siden kartla noen områder på Vestlandet, viste det seg at i et stort område lå det grovkornet grus og sand på toppen av berget. Når det regner der, filtreres vannet ned gjennom berggrunnen gjennom tusenvis av år, og ender i elva Eira.

Den filtreringen gjør vannet ekstra godt og rent å drikke, og selskapet Eirawater startet i 2010 salget av flaskevannet EIRA.

Steindatering kan vise fangstmetode

Også andre forskere vil ha tilgang til kunnskapen Fredin sitter på. Arkeologer kan for eksempel bruke kartene til å finne hvor kysten var da deler av Norge fortsatt var dekket av is.

Det er i kystområdene man som regel finner gamle bosetninger.

Fredin forteller også at noen forskere på Sunnmøre har funnet gamle fangstanlegg, steingjerder som går som en sluse bortover i fjellet. De ble sannsynligvis laget ganske kort etter at isen forsvant, for rundt 10 000 år siden.

Når Ola Fredin leter etter løsmassenes hemmeligheter, bruker han både en bærebar datamaskin og en god gammeldags spade. (Foto: Berit Husteli)
Når Ola Fredin leter etter løsmassenes hemmeligheter, bruker han både en bærebar datamaskin og en god gammeldags spade. (Foto: Berit Husteli)

En del av gjerdene stopper i løse luften. Forklaringen på hvorfor de gjør det kan muligens Fredin hjelpe med:

– Vi har lyst til å gjøre såkalte eksponeringsdateringer av stein, det vil si regne ut hvor lenge steinen har ligget i åpent landskap ut ifra hvor mye kosmisk stråling steinen har vært utsatt for. Det kan fortelle om når isen trakk seg tilbake fra forskjellige områder etter den siste istiden, forklarer han.

– En del av oss tolker disse gjerdene slik at fangstfolket sluset reinsdyr gjennom og ut til kanten, der de falt ned på isen og døde. Om vi kan datere steinen og finne ut av når isen trakk seg tilbake, kan vi bruke det til å se om isen lå på akkurat det punktet da gjerdene ble bygget.

Det prosjektet er foreløpig på idéstadiet.

– Geologene er som leger

Selv om løsmassekartene, tunnelkartet og de andre oversiktene har sine egne bruksområder, kan de likevel sees i sammenheng, sier Fredin.

– Se for eksempel på tunneler: Om et tykt dekke av løsmasser ligger på toppen av tunnelen, kan det føre til problemer med grunnvannet. Der ønsker man jo ikke at vann skal filtreres inn fra overflaten.

– Å være geolog er litt som å være lege. Man må se på pasienter som en helhet, en forkjølelse kan være et symptom på noe annet, og på samme måte viser løsmasser på overflaten egenskaper fra berggrunnen.Så alt henger sammen med alt, sier Fredin.

–––––––––-

Artikkelen er oppdatert 5.3.13