«Oljemetode» kan få nytt liv i arktisk klimaforskning

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. Seismikk har lenge vært førstevalget blant geofysiske metoder i jakten på olje og gass. Seismiske bølger forplanter seg gjennom bakken med hastigheter som avhenger av materialene de reiser gjennom. I denne studien utnyttes det at seismiske bølger går saktere gjennom permafrost fylt med vann enn med is, på samme måte som at seismiske bølger reiser saktere gjennom hydrokarbonreservoarer enn vannfylte bergarter. I sitt doktorgradsarbeid har Helene Stemland brukt seismiske data samlet inn på sjøis og på permafrost på Svalbard til å studere ulike aspekter ved bruk av seismikk i Arktis. Det ble først undersøkt om seismiske undersøkelser kan skade hørselen til seler, deretter hvordan både langtids- og korttidsvariasjoner i overflatetemperatur påvirker de seismiske egenskapene til permafrost. Resultatene viser at seismiske små-skala undersøkelser ikke gir hørselsskade hos seler i vann på grunn av deres lave hørselssensitivitet til lave frekvenser, samt at lydnivåene avtar raskt med avstand fra kilden. Modellering av permafrosttemperatur for ulike scenarioer presentert av FN’s 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. Seismiske data samlet inn på permafrost på ulike tidspunkt gjennom året viser variasjoner som følger endret overflatetemperatur. Avhandlingen motiverer derfor til videre studier om bruk av seismikk i klimaovervåkning av arktiske landområder.

Personalia

Helene Meling Stemland (1992) fullførte i 2014 en Bachelorgrad i geovitenskap (retning matematisk geofysikk) og i 2017 en Mastergrad i petroleumsgeovitenskap ved Universitetet i Bergen. Siden 2017 har hun arbeidet med doktorgraden i forskningssenteret ARCEx og på Institutt for geovitenskap med Tor Arne Johansen (UiB), Bent Ole Ruud (UiB) og Leiv-J. Gelius (UiO) som veiledere.