Skal forske på menneskeskapte jordskjelv

Inga Berre er professor på Matematisk institutt ved Universitetet i Bergen (UiB), og skal leia senteret «VISTA Center for modelling of coupled subsurface dynamics», med forkortinga Vista CSD. Senteret opnar i januar 2021, med UiB som vert. Det skjer etter at forskarteamet får status som VISTA-senter, der støtta kjem frå grunnforskingsprogrammet VISTA som finansierast av Equinor og vert gjennomført i tett samarbeid med Det Norske Videnskabs-Akademi. Senterstatusen gjev fem millionar norske kroner årleg i ein periode på fem år. I tillegg bidreg UiB og partnerar med tilsvarande finansiering. 

Senteret skal utvikle matematiske og numeriske modellar for å finna ut meir om korleis porøse medium kan endra form på grunn av innsprøyting av væske og gass. Porøse medium er materiale med porer, som kan innehalde for eksempel vatn, olje og gass. Strømming av væske gjennom porer kan vekslevirke med deformasjon av det porøse materialet. Dersom mediet i tillegg er oppsprukke gjev dette ekstra komplisert og kopla dynamikk.

• Sjå lanseringa av senteret her.

I høve til deformasjonar i jordskorpa, kan kunnskapen ha mange bruksområde, som til dømes i forvalting av grunnvatn, produksjon av hydrokarbon og geotermisk energi, lagring av energi i undergrunnen, lagring av CO2 eller undergrunnsdeponering av spillvatn. Samtidig er porøse medium nesten overalt. Eitt døme er menneskekroppen. 

– Dette er kunnskap som òg kan brukast for å forstå korleis blodlekamar og væske beveger seg rundt i kroppen og vekselverkar med omliggande materie der, seier VISTA-styreleiar, professor Ole M Sejersted.

Inga Berre skal leie senteret «VISTA Center for modelling of coupled subsurface dynamics» ved Universitetet i Bergen.

Foto/ill.:

Jens Helleland Ådnanes, UiB

Lærer meir om årsaker til jordskjelv

Gruvedrift, injeksjon av avfallsvatn i relatert til petroleumsproduksjon og produksjon av geotermisk energi er nokre eksempel på aktivitetar som kan skapa jordskjelv eller seismisk aktivitet. 

Til dømes er det svært sannsynleg at ein sterkt auka seismisk aktivitet i Oklahoma kan forklarast med menneskeleg aktivitet. Ein artikkel publisert i Science i 2018 påpeikte at dette var på grunn av spillvatn som var sprøyta inn i grunnen. Produksjon av geotermisk energi kan også skapa jordskjelv, som til dømes i Sør-Korea i 2017. 

Ein annan type deformasjon som kan få alvorlege følgjer er heving og senking av jordoverflata og synkehol. Synkehol kan oppstå når det vert skapt store holrom under bakken, og overflata kollapsar ned i hola. Slike synkehol kan oppstå ved utnytting av grunnvatn, innsprøyting av væske eller uthenting av hydrokarbon. Dette har til dømes hendt i Texas, meiner forskarar.

Ved å bruka matematiske og numeriske modelleringar og data-analyse skal Vista CSD mellom anna finna ut meir om korleis innsprøyting av væske kan skapa forskyvingar og deformasjon av sprekker som kan resultera i jordskjelv. 

– Me vil ikkje nøyaktig kunna forutsjå menneskeskapte jordskjelv, men me vil kunna få meir kunnskap om risikoen for at dei oppstår, og vi kan læra meir om korleis me kan senka denne risikoen, seier Berre.

Modelleringane skal kombinerast med seismisk data-analyse, og ein skal dermed finna dei viktigaste faktorane som skapar deformasjonar. 

– Vi vil undersøka deformasjon i jordskorpa som er skapte av menneske. Slik deformasjon er ikkje alltid negativt, og kan somme tider vera skapt med hensikt. Risikoen er at ein lagar store deformasjonar, som igjen kan få alvorlege konsekvensar, seier Berre. 

Stort behov verda over

Verda over er det eit stort behov for meir kunnskap om deformasjonar av undergrunnen, for å nytte viktige vann- og energiressursar best mogleg og for å unngå potensielt katastrofale konsekvensar. 

Senteret får hovudkvarter i Bergen, på Det matematisk-naturvitskaplege fakultet. 

Eit omfattande internasjonalt samarbeid er planlagd, med forskarar frå mellom anna Stanford University og MIT i USA, Technische Universität München og Universität Stuttgart i Tyskand og og Technische Universiteit Delft i Nederland. Fleire industri-partnerar i Noreg og internasjonalt, innan petroleum, geotermisk energi og grunnvatn, kjem også til å samarbeida med senteret. 

Gjennom “The VISTA CSD Researcher Training Program” skal senteret gi forskarar som er på eit tidleg steg i karriera si høvet til å læra og samarbeida i eit stort internasjonalt nettverk. 

Senteret vart vald ut som eitt av to senteret som får VISTA-status. Ekspertgruppa har vurdert det som «eit eksepsjonelt prosjekt».