Så mycket har berggrunden i Forsmark påverkats av erosion

Med ögon inställda på berghällar kartlägger kvartärgeologer och geomorfologer inlandsisens erosion, landformer, sprickor och spänningar i berggrunden i Forsmark. Allt för att bättre kunna beskriva vad som hänt under årmiljonerna och vad som kan tänkas hända under de kommande en miljon åren.

– Forsmark är en plats med lång geologisk historia men har trots det hittills haft relativt låg erosion. Det mesta tyder på att det kommer att vara så även i framtiden, säger Jens-Ove Näslund som ansvarar för SKB:s forskningsprogram kring klimat och klimatrelaterade processer.

Att frågan om erosion av berggrunden i Forsmark behövde utredas vidare påpekade både SSM i sina synpunkter på SKB:s ansökan om kärnbränsleförvaret och Mark- och Miljödomstolen i de nyligen genomförda förhandlingarna där. Det var också en av de frågor som SKB själv önskade utreda ytterligare.

Jens-Ove Näslund ansvarar för SKB:s klimatforskning. Foto: Gabriel Liljevall.

– Nu genomför vi en grundlig studie där vi använder oss av flera olika metoder. Än så länge har vi bara preliminära resultat men de ligger i stort i linje med det vi tidigare sett. De slutliga resultaten planeras bli klara strax efter årsskiftet, säger Jens-Ove.

Med hjälp av måttband, kompass med lutningsmätare, kartor, hammare, mejsel, såg, GPS och datorer har geologerna gett sig ut i fält. Bland annat har de studerat de stora och små landformer som berggrunden har i dag, och vad dessa former kan säga om erosionen som skett bakåt i tiden.

Kartläggning av Subkambriska peneplanet

Exempelvis har de tittat på hur mycket berggrundsytan hos de så kallade Subkambriska peneplanet sänkts på grund av inlandsisens erosion och olika vittringsprocesser. Det handlar om en gammal urbergsslätt som bredde ut sig över delar av södra och mellersta Sverige. Under årmiljonerna har urbergsslätten täckts av mäktiga lager av sedimentära bergarter, för att långt senare ha exponerats igen, eroderat och sänkts.

Men det finns rester kvar som är mindre påverkade. De har geologerna nu kartlagt för att få en uppfattning om hur den gamla ytan kan ha sett ut.

– Genom att jämföra dagens berggrundsyta med de gamla resterna får vi en bild av hur mycket den gamla peneplanytan har sänkts under årmiljonerna. Tillsammans med annan information kan vi använda detta för att uppskatta hur mycket erosion som skulle kunna ske under kommande årmiljoner.

Prover på bergrunden

Geologerna har även tagit ett femtiotal prover av berggrunden på olika platser i Forsmark för att kunna göra så kallad kosmogen exponeringsdatering – en metod där man daterar hur länge berggrunden som i dag befinner sig vid markytan, har varit just vid ytan. Hittills har de fått in resultat från 27 av proverna.

– De här preliminära resultaten visar att majoriteten av de provtagna berggrundsytorna utsatts för mellan en och fyra meter glacial erosion under den senaste istiden, det vill säga under de senaste cirka 100 000 åren, och att några få platser har haft mer respektive mindre erosion än så, förklarar Jens-Ove.

Detta är generellt sett en låg erosionshastighet, och slår man ut det över en miljon år visar de preliminära resultaten från de kosmogena dateringarna på mellan 2,5 och 60 meter erosion i Forsmark.

– Att resultatet ligger inom ett intervall visar att olika platser i landskapet utsatts för olika mycket erosion, vilket var ett väntat resultat. Man ska också komma ihåg att de preliminära resultaten måste vägas samman med resten av dateringarna som är på gång och med resultaten från de övriga metoderna, innan vi kan säga slutgiltigt hur det ser ut, säger Jens-Ove.

Resultaten ska ingå i säkerhetsanalyserna

I samband med provtagningarna har även sprickorna i hällarna kartlagts. Vissa av hällarna har också fotograferats från luften med hjälp av drönare, för att tillverka högupplösta 3D-terrängmodeller av berggrundsytorna.

– Med bilder och 3D-modeller i mycket hög upplösning kan vi på datorskärmen kartera små former, bland annat sprickor på hällarnas ytor. Genom den här typen av kartering, och med hjälp av datorsimuleringar av de spänningar som finns i den ytliga delen av berggrunden, kan vi få fram hur känsliga olika delar i Forsmark kan vara för framtida glacial erosion.

När alla resultat är klara kommer Jens-Ove och hans kolleger på SKB att inkludera dem i kommande säkerhetsanalyser, både för kärnbränsleförvaret och för utbyggnaden av Slutförvaret för kortlivat radioaktivt avfall, SFR.