Universitetet i Bergen sine hovedsatsings- områder er
marin forskning og utviklings-
forskning

Redaksjon

Hydrogeologi – en økologisk utfordring

– Å styrke kompetansen på hvordan vi best mulig kan finne, forvalte og beskytte grunnvannskilder blir viktigere og viktigere, både i et lokalt og i et globalt perspektiv. Dette sier forskere ved Geologisk institutt, Universitetet i Bergen.

– Den globale miljøkrisen gjør at vi må søke stadig nye kilder for vårt vannforbruk. I Norge har vi i stor grad basert oss på bruk av overflatevann. Dette er problematisk i dagens situasjon, miljøproblemene gjør at overflatevannet mange steder ikke lenger er godt nok. Utnyttelse av grunnvannskilder både til privat og industrielt bruk må derfor prioriteres, sier professor Roy Gabrielsen og førstelektor Noralf Rye ved Geologisk institutt.

Å forske på vann og finne grunnvannskilder er i ferd med å bli et prioritert område innenfor geologisk forskning ved Universitetet i Bergen. Hydrogeologi, som fagområdet heter, har allerede satt spor etter seg – 9 hovedfagsstudenter og en doktorgradsstudent er blitt uteksaminert fra Geologisk institutt de senere år. I hovedsak har dette vært knyttet til forskning på grunnvann i løsmasser.

Fagområdet vil nå bli forsøkt videreutviklet slik at kompetansen som foreligger innen tilgrensende fagområder kan nyttiggjøres. Vannleting og vannutvinning fra berggrunnen vil være sentralt i en videreutvikling. Fagområdene som nå ønskes involvert er de samme som har dominert forskningen på utvinning fra oljereservoarer i Nordsjøen.

Forholdet mellom løsmasser og berggrunn

– Ved Universitetet i Bergen har vi i de årene vi har drevet reservoarforskning med tanke på oljeutvinning ervervet oss kunnskap som vil være anvendbar innenfor vannreservoarforskning. I dag er vi kommet så langt at vann er blitt en knapphetsressurs til og med i vannlandet Norge. I andre deler av verden er knappheten på vann dramatisk, og i global sammenheng står vi overfor en enorm utfordring. Forbruket er nok isolert sett den viktigste årsaken, i særlig grad her hjemme. Men den enorme befolkningstilveksten i løpet av de siste 30 årene er en like viktig forklaring og klimaendringer kan være en annen, sier professor i petroleumsgeologi Roy Gabrielsen.

– Prinsipielt, er grunnvannskilder i løsmasser og i fjellgrunn samme sak. Det er snakk om vann i porer eller hulrom under grunnvannsspeilet i begge tilfellene, men siden vann i fast fjell ofte er samlet i sprekksystemer vil volumet ofte være mer begrenset, og leting etter grunnvannsreservoarer vil kreve andre metoder enn det som er nødvendig for leting i løsmassestrukturer.

– I de tette bergartene f.eks. i gneis og granitt finnes vanligvis ikke slike porer, som vi finner i sedimentære bergarter og i løsmasser. Derimot vil slike bergarter i større eller mindre grad sprekke opp som følge av spenningene som finnes i jordskorpen, og slike sprekker vil ofte kunne danne vannførende systemer. Det trykket som finnes i jordskorpen på grunn av bergartenes egen vekt vil ofte være tilstrekkelig til at vannet presses opp til overflaten hvis vi punkterer et reservoar ved at vi borer en brønn, eller der det finnes naturlige dreneringsveier opp til overflaten, slik at et oppkomme kan dannes. Ut fra dette kan en lett forstå at vann i sedimentære bergarter og i løsmasser vil være forholdsvis jevnt fordelt, mens det vil forekomme bare i sprekkesystemene i de tette bergartene, sier Roy Gabrielsen.

Dårlig vannkvalitet

– Miljø- og naturvern har hele tiden vært en drivende kraft i utviklingen av hydrogeologi ved Universitetet i Bergen. For oss vil dette fortsatt være viktig, men det å komme ut med informasjon til forvaltning og allmennhet om denne forskningen må også prioriteres.

Mannen som sier dette er kvartærgeolog og førstelektor Noralf Rye. Nylig ble han tildelt Tellus-priset i miljøgeologi fra Nordiska Ekofonden overrakt av kong Carl Gustaf i Stockholm. Noralf Rye har vært sentral i utviklingen av hydrogeologi ved Universitetet i Bergen:

En fjerdedel av Norges befolkning har i dag utilfredsstillende vannforsyning. I følge helsemyndighetene er problemene først og fremst knyttet til brukskvalitet, det vil si farge, uklarhet, lukt og smak. Hvor alvorlig det er viser anbefalingene fra flere vannverk om å koke vann som skal drikkes eller brukes i matlaging.

– I en sammenheng har Statens institutt for folkehelse anslått at så mye som 250.000 sykedager årlig kan skyldes dårlig vannkvalitet. Jeg kan ikke si om hvorvidt dette medfører riktighet, men det kan gi en pekepinn på hvorfor det er viktig å prioritere dette området, sier Noralf Rye.

– Omtrent 14 - 15% av Norges befolkning får i dag vann fra grunnvannskilder. En foreløpig målsetting bør være å få dette tallet opp til 30%.

– Grunnvann har kjemiske og fysiske fortrinn som gjør det særlig godt egnet når høy vannkvalitet er nødvendig. Omtrent alle problemvannverk i Norge benytter overflatevann fra elv eller innnsjø. Høyt innhold av humus og bakterienninhold er årsak til kvalitetsproblemene. Til nå har grunnvann sjelden blitt anbefalt som alternativ til kostbare renseannlegg til tross for at vannet på sin vandring nedover mot grunnvannsmagasinet blir naturlig renset av omgivelsene.

– Men det å satse på økt bruk av grunnvann, er ikke så enkelt som det kan virke, fortsetter Rye.

– Motstridende interesser kan gjøre seg gjeldende. Ta Gardermoen som et eksempel. Under Gardermoen er det påvist Norges hittil største vannreservoar i en grusavsetning fra istiden. Reservoaret har en kapasitet som vannkilde til 100.000 mennesker, men vil sannsynligvis gå tapt som grunnvannskilde i forbindelse med storflyplass-utbyggingen. I de avsetningene hvor vi finner store grunnvannsreservoarer, er det store muligheter for å bruke grusen og sanden til andre formål som for eksempel uttak av råstoff til veianlegg og betong, til byggegrunn for industri, boligformål, gravplasser osv. Det er dette som har vært avgjørende ved valget av Gardermoen som stedet for storflyplass. Også unge elvedelta er svært utsatt i så måte. På slike delta og elvesletter er det i tillegg store muligheter for uttak av både ferskt og salt grunnvann. Det siste er nå blitt svært aktuelt i forbindelse med fiskeoppdrett for å få renere vann enn i fjordbaserte anlegg.

– Så lenge forbruket av grunnvann er i likevekt med tilsiget vil grunnvannsspeilet være stabilt over tid, bortsett fra normale årstidsvariasjoner. Den store økningen av vannbehovet over store deler av kloden har imidlertid medført en dramatisk senkning av grunnvannsspeilet. Overflaten av elver og innsjøer som normalt kommuniserer med grunnvannssppeilet synker derfor også. I Midtøsten er f.eks. vannstanden i Jordanelva sterkt redusert og overflaten av Genesaretssjøen og Dødehavet er senket flere meter på få år. Det er behovet for drikkevann som kommer til skape de største politiske konfliktene i de kommende år.

– Et annet og økende problem er at grunnvannskilder brukes opp, eller ødelegges, forteller Rye.

– Forbruket kan være større enn tilsiget. Vår nordiske nabo, Danmark, er et av de landene som opplever dette. I kyststrøkene, som er mest utsatt, tømmes grunnvannsmagasinene og fylles etterhvert av saltvann og blir ubrukelig som drikkevannskilder. Også i flere andre europeiske land er dette et økende problem.

Politiske signaler

Ønsket om en videre satsing på hydrogeologi ved Geologisk institutt er delvis basert på generelle signaler fra myndighetene, men og grunngitt i de nye spesifikasjoner om drikkevann og krav om generell vannkvalitet til industriell bruk som vi finner i EØS-avtalen.

– Når vann beveger seg fra overflaten og nedover mot grunnvannsmagasinet tar det på sin vandring opp viktige mineraler fra jordarter og berggrunn. Det er dette som skiller mineralvann fra overflatevann. EU har innført visse krav til mineralinnhold i drikkevann. Vanlig norsk overflatevann fyller ikke disse kravene. Hvis vi ikke overholder spesifiksjonene på dette området, vil spesielt fiskeoppdrettsnæringen, næringsmiddelindustrien og turistnæringen bli rammet. Spesifikasjonene gjelder kjemisk og fysisk sammensetning, bakterieinnhold og temperatur. Bruk av grunnvann vil medføre betydelige fortrinn for disse næringene.

Fordelene ved å benytte grunnvann er ikke bare knyttet til bedre kvalitet, men også til lavere kostnader. Lave investerings- og driftskostnader, god beskyttelse mot forurensing og enkle teknisk anlegg er momenter som ofte trekkes frem.

En viktig samarbeidspartner for Universitetet i Bergen er Norges geologiske undersøkelse (NGU). NGU er en nasjonal institusjon som arbeider etter langsiktige programmer for å etablere og videreutvikle tilfredsstillende kartverk og databaser for berggrunn, løsmasser og grunnvann. For perioden vi nå er inne i vil NGU blant annet prioritere undersøkelser med sikte på økt utnyttelse av grunnvann. Dette er ledd i et større program som regjeringen har igangsatt for å bedre vannkvaliteten for kommuner og næringsliv.

– Universitetet i Bergen har et sammensatt miljø som gjør det mulig å satse innenfor dette området, men skal vi kunne redusere vannforsynings- og forurensningsproblemene fremover er det viktig med tverrfaglig holdning og handling. Vi har allerede et samarbeid med matematikere, klarer vi i tillegg også å få engasjert biologer, geofysikere og samfunnsforskere, vil vi ha lagt grunnlaget for å styrke forskning og utdannelse på dette området ytterligere, sier Noralf Rye.