En ny doktoravhandling viser hvordan seismiske innsamlingsmetoder fra oljeindustrien kan brukes blant annet til å identifisere og overvåke permafrost i undergrunnen.
Foto: Ronny Tømmerbakke
Seismikk har lenge vært førstevalget blant geofysiske metoder for leting etter olje og gass. Seismiske bølger forplanter seg gjennom bakken med hastigheter som avhenger av materialene de reiser gjennom.
Overflatetemperaturen i Arktis øker i dag raskere enn det globale snittet og vil sannsynligvis fortsette slik i årene fremover. Dette medfører opptining av permafrost og påfølgende utslipp av karbon lagret i denne, samt at bakken mister bæreevne og stabilitet.
Å finne effektive metoder for å overvåke opptiningen av Arktis er av stor interesse for å forstå klimautvikling og forutse mulige konsekvenser for infrastruktur bygget på permafrost.
Som en del av doktoravhandlingen har stipendiat Helene Meling Stemland ved forskningssenteret ARCEx og Institutt for geovitenskap ved Universitetet i Bergen (UiB) utnyttet at seismiske bølger går saktere gjennom permafrost fylt med vann enn med is, på samme måte som at bølgene beveger seg saktere gjennom hydrokarbonfylte reservoarer enn tilsvarende vannholdige reservoarer.
Stemland har sett på seismiske data samlet inn på sjøis og på permafrost på Svalbard for å studere ulike aspekter ved bruk av seismikk i Arktis.
Hun har blant annet undersøkt hvorvidt seismiske undersøkelser kan skade hørselen til seler. Resultatene viser at det ikke er tilfellet på grunn av deres lave hørselssensitivitet til lave frekvenser, samt at lydnivåene avtar raskt med avstand.
Stemland har videre undersøkt om kort- og langtidsvariasjoner i overflatetemperatur påvirker de seismiske egenskapene til permafrost.
Foto: UiB
Modellering av permafrosttemperatur for ulike scenarioer presentert av FNs klimapanel viser at de mekaniske egenskapene til permafrost med salint porevann er følsomme for selv små temperaturforandringer, og at tining av permafrost som følge av klimaendringer vil kunne overvåkes ved bruk av seismikk.
Stemlands resultater viser at variasjoner i temperatur påvirker permafrostens seismiske egenskaper og gir variasjoner over tid. Avhandlingen motiverer dermed til videre studier om bruk av seismikk til klimaovervåking i Arktis.
Helene Meling Stemland disputerer 3. desember ved UiB.
