Like ustødig som valutakurser

Sikker på at du har fast grunn under føttene? Jordkloden forandrer seg hele tiden, og ikke et punkt er konstant. Geodesi er et av verdens eldste fagområder som dateres helt tilbake til oldtiden. Oppmåling av jordkloden er noe som alltid har vært nødvendig for menneskene.

Publisert

Det er kanskje litt drøyt å sammenligne bevegelser i jordas overflate med det hektiske livet blant valutakurser. Men de har likevel noen fellestrekk. Nemlig at ingen verdi er konstant. Både punktene på jorda og de ulike valutaene er i bevegelse hele tiden.

Professor Bjørn R. Pettersen fra Universitetet for miljø- og biovitenskap forsker på hvordan en kan måle opp jorda på en mest mulig presis måte. Oppmålingsfagene, eller geomatikk, har gjennomgått en revolusjon etter inntoget av satelitter for mer enn 20 år siden.

- Geomatikk handler om ressurser, verdier, grensetvister og internasjonal politikk på høyt plan. Før sto nasjonalstaten for landets oppmåling og kartlegging. I dag har man et globalt perspektiv på måling av jorda, forteller professor Pettersen.

- Jorda er krum, og det er grenser for hvor langt en kan sikte. Tidligere målte man uten satellitter. Men det er prinsipielle begrensninger med å måle fra fjelltopp til fjelltopp.

I løpet av 1980-åra var satelittteknologien tilgjengelig. I dag kan vi bruke en GPS-mottaker som ikke er større enn en mobiltelefon.

Hva kan du bruke geomatikk til?

Geomatikk er for eksempel til uvurderlig hjelp om du skal bygge en tunnell eller en bru. Pettersen forteller om et bruprosjekt i Sveits som endte skikkelig ille. En bru skulle bygges fra Sveits til et naboland, og en satte i gang fra begge sider.

- Problemet var at når de kom til midten var det en halvmeter høydeforskjell på de to brudelene. Dette ville ikke skjedd i dag med satelitteknikken vi nå bruker. Grunnen til uhellet var at de to landene brukte ulike målepunkter som utgangspunkt for sine beregninger, humrer professoren.

- Øresundsbrua er et eksempel på bruk av moderne landmålingsteknikker. Prosjektet ble ferdig i tide og budsjettet holdt fordi det ikke var noen overraskelser underveis.

Men hvorfor beveger jorda seg?

Det er når vi kommer inn på dette temaet at Pettersen virkelig blir ivrig.

- Jordoverflaten består av kontinentalplater som beveger seg i forhold til hverandre. Den Euro-asiatiske platen er et sånt storkontinent. Hele vårt kontinent beveger seg nordøstover og roterer med klokka.

- Afrika har litt større fart enn oss. Derfor får vi en kollisjon mellom to kontinenter. I Italia, Tyrkia og på Balkan er det mye bevegelser i jordoverflaten som fører til vulkaner og jordskjelv. Dette er på grunn av denne kollisjonen.

Norden er et annet spennende område. For å finne ut hvorfor må vi tilbake til istiden.

Norden hadde istid for 10 000 år siden. Isen var kanskje 3 km tykk. Hele Norden ble trykket ned mot jordens indre av denne vekten. Da isen smeltet hevet landet seg 170 m på 10 000 år.

- Stigningen var rask til å begynne med for så å bli langsommere og langsommere. Vi er nå inne i den langsomme fasen, forteller Pettersen.

- Ulike steder i Norden hever seg med ulik hastighet. Stavanger, som lå i utkanten av isområdet, beveger seg nesten ikke i dag. Innerst i Bottenvika mellom Sverige og Finland stiger landet med 10 mm i året. Her var isen tykkest under siste istid.

Når landet hever seg øker avstanden mellom overflaten og jordsentret. Da avtar tyngdekraften gradvis på overflaten. Sammen med flere utenlandske universiteter og statlige oppmålingsetater er UMB med i et stort internasjonalt prosjekt for å kartlegge hvordan disse endringene forløper.

Avansert gravimeter gjør jobben

Observasjonene foretas med et gravimeter som kan måle tyngdens akselerasjon med åtte desimaler. UMB er den eneste institusjonen i Skandinavia som har et slikt instrument. Sammen med GPS kan vi kartlegge tidsutviklingen på de enkelte observasjonsstedene rundt i Norden.

Vi får også data fra andre spesialiserte satellitter. Det vil lære oss om de fysiske prosessene som finner sted når jorden justerer seg etter siste istid. Greier vi å forstå det, får vi også innsikt i en av drivkreftene til klimaendringer på høye breddegrader. Samtidig er målingene så krevende at det stilles store krav av ingeniørfaglig art.

Jordas overflate beveger seg ut og inn på grunn av kraftvirkningene fra sol, måne og planeter. Det samme gjør havet, og resultatet kaller vi tidevann.

- Disse variasjonene er mye større enn de signalene vi forsøker å detektere. Derfor må målingene underkastes spesialbehandling. Når man beveger seg slik i grenseland for hva som er mulig, må man også forbedre de teoretiske modellene som beskriver problemstillingen, sier Pettersen.

På Institutt for matematiske realfag og teknologi er en forskergruppe på seks personer engasjert i dette arbeidet. To av dem er stipendiater som skal ta doktorgrad innen fagfeltet.