Hem Forskning & Teknik Temasidor Klimat Slutförvaren ska klara klimatförändringar
Ett varmare klimat kan förändra havsytans nivå i framtiden, något som måste tas med i beräkningarna av den långsiktiga säkerheten vid slutförvaring av radioaktivt avfall. Foto: Lasse Modin.

Slutförvaren ska klara klimatförändringar

Vad händer med ett slutförvar om klimatet bli varmare? Eller kallare? Det är frågor som SKB:s program för klimatforskning ska ge svar på.

Ett slutförvar måste klara myndigheternas säkerhetskrav även om de yttre omständigheterna förändras, till exempel vid framtida klimatförändringar. Kravet gäller oavsett vilket typ av radioaktivt avfall som förvaras i anläggningen, vilket innebär att både SFR (Slutförvaret för kortlivat radioaktivt avfall i Forsmark) och det planerade Kärnbränsleförvaret omfattas av bestämmelserna. Detta innebär att vi måste kunna överblicka säkerheten under en period av 100 000 år och mer för de olika slutförvaren.

Till skillnad från mycket annan klimatforskning ligger inte fokus på global uppvärmning eller på att bestämma exakt när nästa istid inträffar. Istället analyserar vi vilka tänkbara långsiktiga förändringar som skulle kunna ske och vilka extremfall dessa kan leda till när det gäller till exempel inlandsisars tjocklek och permafrostens (ständigt frusen mark) djup, eller hur klimatet skulle kunna te sig under olika grader av global uppvärmning, och vilka kort- och långsiktiga effekter det kan föra med sig, till exempel i form av förändringar i havsytenivå.

Underlag för säkerhetsanalysen

Den information som kommer fram i våra forskningsprojekt utgör sedan underlag för de scenarier som analyseras i SKB:s säkerhetsanalyser. I säkerhetsanalyserna studerar vi vad de olika tänkbara framtida klimatutvecklingarna skulle betyda in detalj för förvarens långsiktiga säkerhet.

I SKB:s forskning är klimatforskningen en övergripande verksamhet. Den berör och påverkar alla andra ämnesområden inom SKB:s forskningsprogram. Klimatrelaterade processer som tillväxten av inlandsisar och permafrost, och förändringar i havsytans nivå kan påverka till exempel grundvattenflöde, grundvattenkemi, spänningar i jordskorpan och inte minst livsbetingelserna vid markytan. Även funktionen hos de barriärer som ett förvar består av (lera, kopparkapslar, betong) skulle kunna påverkas av klimatrelaterade processer.

I samband med säkerhetsanalysen för Kärnbränsleförvaret och senast för Slutförvaret för kortlivat radioaktivt avfall (SFR) uppdaterade vi vår kunskap om klimatet och dess effekter. Flera nya studier har avrapporterats.

Istider varierar

I ett projekt har vi studerat sjösediment från en torr och varm mellanperiod under den senaste nedisningen. Sjösedimenten fungerar som ett geologiskt klimatarkiv och kan berätta hur klimatet har varierat historiskt.

Resultaten visade att man mitt under pågående istid kan ha kortare eller längre perioder med mycket varmt klimat i Skandinavien, med lufttemperaturer i norra Skandinavien som var lika varma som dagens. Det varma klimatet gjorde att inlandsisen smälte snabbt och minskade så mycket i storlek att större delen av Skandinavien blev isfritt. Under delar av denna period, kallad Marina isotopstadium 3 (59 000-24 000 år sedan), täckte isen i princip bara fjällkedjan. Efter denna period blev klimatet kallare igen och inlandsisen började växa till, för att nå sin maximala storlek för cirka 20 000 år sedan. Studien visar att både klimat och inlandsis var betydligt mer dynamiska under den senaste istiden än man tidigare antagit. SKB har nyligen även genomfört liknande studier på tidigare perioder under förra istiden, med liknande resultat.

Havsnivåförändringar

Precis som under kallare perioder, kan även ett varmare klimat ge påverkan på förvarens drift eller funktion. Varmare klimat påverkar havsnivån och därmed också strandlinjeförskjutningen, det vill säga nettoeffekten av landhöjning och havsytans förändring. Vi sammanställer regelbundet all den nya information som det vetenskapliga samhället kommer fram till vad gäller havsyteförändringar, och kombinerar med egna modellstudier för att beräkna tänkbara vattennivåer fram till år 2100 för bygg- och driftskedet hos slutförvaren, samt på längre sikt (tusentals år) som kan påverka miljön vid förvarsplatserna i Forsmark.

Ständigt frusen mark

Permafrost råder när marken är ständigt frusen. Detta tillstånd påverkar både grundvattnets flödesmönster och sammansättning, bland annat genom saltutfrysning. För olika klimatfall simulerar vi vilken utbredning permafrosten får i Forsmark, samt till vilka maximala djup den når. Utifrån detta beräknar vi effekterna på grundvattenflödet och grundvattenkemin och analyserar även vad som händer om och när olika delar av förvaret fryser.

För säkerhetsanalysen för det relativt grunda förvaret SFR analyserar vi även tidigaste tänkbara framtida period när frysning av förvaret skulle kunna ske, baserat på kunskap om när klimatet skulle kunna bli kallare på grund av förändringar i solinstrålning mot jorden, samt olika tänkbara scenarier för hur mycket koldioxid atmosfären skulle kunna innehålla i framtiden. Resultaten visar att man inte kan utesluta att permafrost bildas i Forsmark om runt 17 000 år, men att betongen i SFR då fortfarande inte skulle frysa eftersom den har en lägre frystemperatur än vatten. Resultaten visar också att både grundvatten och SFR:s betongstrukturer skulle kunna frysa vid en ännu kallare period som förväntas inträffa om runt 54 000 år.

Glacial hydrologi

SKB har tillsammans med sina systerorganisationer i Finland och Kanada bedrivit ett större projekt på Grönland för att studera hur en inlandsis påverkar de hydrologiska förhållandena i området, inklusive förhållandena på förvarsdjup för ett kärnbränsleförvar. Detaljerade studier av inlandsisens hydrologi (på, i och under isen), hydrologin och geokemin i berget, och hydrologin och geokemin framför inlandsisen har genomförts. Resultat från fältstudierna på Grönland kommer att appliceras på ett framtida Forsmark.

Is och vatten flyttar material

När isen glider fram över markytan eroderas denna och stora mängder material kan förflyttas från en plats till en annan. Detta sker också under varma isfria perioder genom till exempel inverkan av vittring och rinnande vatten. SKB har undersökt och försökt kvantifiera vittrings- och erosionshastigheten i Forsmark och Laxemar. Tidsperspektivet är 100 000 år till 1 000 000 år.