Kontinentalsokkelprojektet

Transkript

1 Kontinentalsokkelprojektet Pressemøde om kontinentalsokkelprojektet i Videnskabsministeriet fredag den 1. oktober 2004 Udleveret materiale: Fakta-ark om Et multidiciplinært togt sydvest for Færøerne Pilotprojektet nord for Grønland og Canada Etablering af seismiske stationer i Nordgrønland På kontinentalsokkelprojektets hjemmeside findes pressemødets materiale.

2 Multidiciplinært togt sydvest for Færøerne Formål og metode: Området sydvest for Færøerne består af banker (de røde områder på kortet), som formentlig er en naturlig forlængelse af det færøske sokkelområde. Dette togt har til formål at indsamle data for at se om denne antagelse er gyldig. Togtet består af to hoveddele: indsamling af refleksions- og refraktionsseismiske data og indsamling af basaltprøver fra bankerne. Seismiske Data I løbet af juni og juli måned har vi indsamlet seismiske data over de dybe strukturer langs to 400 km lange linier ved hjælp af egne jordskælv, nemlig et stort system af luftkanoner trukket efter et skib. Vi registrerede disse brag på en lang stribe instrumenter (Ocean Bottom Seismometer - OBS), som vi satte ned på havbunden. Det foregår ved at vi slipper en OBS med et anker frit ud over skibssiden, så den kan synke ned på havbunden i op til 2.5 km dybde under dette projekt. Når data er indsamlet kan vi akustisk udløse ankeret, og så stiger OBS en op til havoverfladen, hvor vi så samler den op på skibet. Det er altid nervøse øjeblikke, når vi indsamler disse kostbare instrumenter tænk nu hvis den ikke hører os, eller sidder fast dernede eller. Det skete faktisk for os på dette togt; vi fik ikke noget svar fra en OBS, og vi måtte i første omgang forlade positionen uden instrumentet og uden de data det havde indsamlet. Men som en ekstra forsikring er der en indbygget en reserveløsning. Hvis OBS en ikke har hørt fra os inden et på forhånd fastsat tidspunkt, slipper den alligevel sit anker og stiger så forhåbentlig op til overfladen. Så gælder det om at være på plads og samle det fortabte og temmelig dyre instrument op. Det lykkes for os denne gang, og data var dertil intakte, så vi kunne drage et lettelsens suk. På OBS erne registreres vidvinkel data, der kan modelleres til en hastighedsmodel af hele jordskorpens struktur langs linierne. Hastighedmodellerne danner baggrunden for at vi kan dokumentere den naturlige forlængelse fra Færøerne og ned på Hatton-Rockall Bankeområdet. Langs de samme linier indsamlede vi refleksionsseismiske data, som giver detaljerede strukturer i den øverste (sedimentære) del af undergrunden.

3 På figuren viser vi et udsnit af data fra en OBS på den sydlige linie. Diving waves giver os gode hastigheds informationer i skorpen, og vidvinkel refleksionerne fra bunden af skorpen giver os information om tykkelsen af skorpen. Med i alt 80 OBS kan vi kortlægge både hastighedsstrukturen og tykkelsen af skorpen i stor detaljegrad. Boreprøver På bankerne ved vi fra tidligere undersøgelser at der findes eksponeret basalt. For at kunne fastslå relationen mellem disse basalter og de basalter der danner Færøerne, ønskede vi at indsamle basalt prøver fra bankerne. Sideløbende med de seismiske målinger indsamlede vi højopløsnings sparkerseismik og sidescan sonar data. Disse data dannede baggrund for at udvælge borepositioner. Det 5 m høje boretårn blev sat ned på havbunden på 67 udvalgte positioner, hvor vi forsøgte at bore. I 27 tilfælde fik vi basaltkerner eller vulkanske bjergarter op, 28 positioner indeholdt andre bjergarter og 12 positioner endte uden prøver. Nu skal kernerne analyseres kemisk og dateres, og sammenholdes med de basaltiske og vulkanske bjergarter på Færøerne. Den længste kerne er 5m lang, og er en basaltkerne fra Bill Bailey Banke. Breccieret basalt fra sydflanken af Lousy Banke

4 Hvad sker der nu? Området hvor dette togt foregik er også interessant for andre nationer. Færøerne designerede området tilbage i 1985, men også Storbritannien, Irland og Island er i gang med at undersøge om de kan gøre krav gældende udenfor 200 sømil på Hatton-Rockall Bankeområdet. Så selvom vi måske når frem til, at Færøerne har et gyldigt krav, kan der være andre med samme interesser. Skibe og instrumenter Togtet er gennemført i et samarbejde mellem GEUS og Jarðfrøðisavnið (JFS - den Færøske Geologiske Undersøgelse). Den samlede varighed af togtet var 7 uger i juni og juli. Den seismiske indsamling foregik med to skibe; ESVAGT Connector fra Esbjerg, som var platform for OBS udsætning og bjergning og R/V Polar Princess, et norsk seismisk skib tilhørende FUGRO- Geoteam. Denne del af togtet tog tre uger. Connector fik også tid til indsamling af sidescan sonar data i ledige perioder, mens Polar Princess sørgede for luftkanon skuddene. Derefter forlod Polar Princess projektet, og vi fortsatte med Connector, som først indsamlede yderligere sidescan sonar data samt højopløsnings sparkerseismik. Derefter forsatte Connector som platform for boringerne. OBS erne kom fra hhv. GEOMAR i Tyskland og Ifremer i Frankrig. Boreudstyret ejes af den Britiske Geologiske Undersøgelse (BGS) De videnskabelige deltagere på togtet kom fra mange institutioner. GEUS forestod togtledelsen og den løbende dataevaluering af alle datatyper, ligesom en medarbejder fra JFS deltog med vurdering af boreprøverne. OBS erne blev håndteret af medarbejdere fra Geomar og Ifremer, og boreudstyret blev håndteret af medarbejdere fra BGS. Omkostninger: Det kostede 13,5 mill. kr at gennemføre togtet, heraf ca. 9 mill. kr til de seismiske undersøgelser. Det færøske Landsstyre bidrager med halvdelen af indsamlingsomkostningerne. Kontaktperson Trine Dahl-Jensen, Seniorforsker ved Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse (GEUS) tdj@geus.dk Tel: /

5 Pilotprojektet nord for Grønland og Canada Pilotprojektet er gennemført i et samarbejde mellem Dansk Polar Center (DPC) - projektansvarlig, ASIAQ, Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse (GEUS), Kort og Matrikelstyrelsen (KMS) og Farvandsvæsenet (FRV). Endvidere har Canadian Hydrographic Service (CHS) deltaget for at sammenligne det udstyr CHS anvender med det tilsvarende danske udstyr. Feltarbejdet udgik fra den canadiske forsvarsstation Alert på Ellesmere Island. Afviklingen af pilotprojektet har af flere årsager ikke været så vellykket, som forventet. Grundet vejrforholdene kunne flyvningerne, med helikopter og Twin Otter, ikke gennemføres i den udstrækning og til de positioner der var planlagt. Det lykkedes at gennemføre en sammenlignende test med udstyr fra CHS. De få timers flyvning med helikopter gjorde det muligt at indsamle viden om, hvordan udstyrets sammenbygning bør modificeres med henblik på fremtidige helikopteroperationer. Vi gjorde nogle værdifulde erfaringer om, hvad isens beskaffenhed kan betyde for måleresultaterne. Kvantitativt fik vi ikke tilstrækkeligt med data og der var ikke lejlighed til at teste udstyret på de ønskede vanddybder. Forud for selve Pilotprojektet gennemførtes i samarbejde med en medarbejder fra Reson en test på isen i bunden af Søndre Strømfjord. Formålet var at teste udstyrets mulighed for at måle gennem havisen samt at undersøge driftsikkerhed i forbindelse med en nedkøling. Udstyret blev afprøvet ved målinger gennem isen på flere dybder mellem 50 og 200 meter. Isen havde en tykkelse på ca. 1 meter. Resultatet viste, at 1 meter istykkelse på fjorden svarede til en dæmpning på ca. 10dB. Det viste sig, at ekkoloddet fungerede tilfredsstillende ved temperaturer ned til -25 C. Dataopsamling Det er meget få lodskud der er opsamlet og de der er opsamlet er på potentielt Canadisk område. De få dybdeopsamlinger der blev foretaget viste, at det tilsyneladende var bedre at måle gennem flerårig is frem for nyisen, hvilket dog ikke er helt i overensstemmelse med Canadian Hydrographic Service tidligere erfaringer. Lydgivere (transducere) placeret på havisen Der er opsamlet en måling af lydens hastighed i den øverste del af vandsøjlen. Det var desværre ikke muligt at få en profil af hele vandsøjlen, idet det ikke var muligt med det medbragte udstyr at måle til mere end 200 meters vanddybde. Lydhastigheden i vandet bruges til at beregne dybden.

6 For at kontrollere at målinger var korrekte sænkedes en referenceplade til 30 meters dybde for at kalibrere ekkoloddet. Ekkoloddet målte herefter gennem isen til referencepladen. Resultatet var som forventet, at der skulle tilføjes en korrektion svarende til at lydhastigheden i is er ca. dobbelt så stor som den gennemsnitlige, der måltes på i vandsøjlen til 1440 m/s. Hvis denne korrektion anvendes på alle målinger vil det være ensbetydende med, at der korrigeres med en værdi svarende til værdien (istykkelsen), der findes i forbindelse med kalibrering med en referenceplade. Dette er ensbetydende med, at målingerne vil være fejlbehæftede med en dybdeforskel, der svarer til forskellen i istykkelse mellem kalibreringsmålingen og andre målinger. Hvor og hvorfor havde vi planlagt at måle i forbindelse med testen? Der var planlagt tre linier med ca. 30 lodskud (dybdemålinger) ud fra forskellige kriterier. Den østligste linie ville kunne give den fornødne viden om det ville være muligt at måle på større dybde, idet disse lodskud var planlagt til af være i dybdeintervallet meter. Den mellemste linie var valgt fordi der tilsyneladende findes et område med mindre vanddybde, der strækker sig nordover fra Grønland. Den vestligste linie var udvalgt i samarbejde med KMS der opererede i området med en laserscanner til bestemmelse af istykkelsen. Yderligere havde KMS tidligere opsamlet tyngdedata på denne linie og der var planlagt en operation med opsamling af data til bestemmelse af istykkelser baseret på elektromagnetiske målinger. Hvor blev målingerne foretaget? På grund af de meget dårlige vejrforhold blev de planlagte flyvninger desværre ikke gennemført. I perioden, hvor testen skulle være foretaget var der tåge og lavt skydække. Der gennemførtes en enkelt flyvning til positionen for den nedlagte islejr, idet piloterne på Twin Otter kunne lande på denne position. Det var her ikke muligt at måle gennem nyisen. Der blev dog foretaget en enkelt måling (1119 meter) gennem et hul i isen. Yderligere blev der målt en CTD profil for bestemmelse af lydhastigheden i vandsøjlen. Øst for Alert gennemførtes fire målinger med succes på flerårig is. Som det havde vist sig ved den nedlagte islejr var det heller ikke muligt i dette område at måle fra nyisen, hvilket afprøvedes på 2 positioner.

7 Hvordan ser data ud? Data fra den indledende test ved Kangerlussuaq, der viser en dybde på 178 meter. Årsagen til at bunden tilsyneladende ser forskellig ud er, at forskellige indstillinger af ekkoloddet afprøvedes. Position Overflade Dybdeskala i meter Havbunden Data fra området øst for Alert, der viser en vanddybde på 310 meter. Bemærk at vandsøjlen tilsyneladende ser meget grumset ud. Denne støj er forårsaget af, at helikopteren står på isen umiddelbart ved siden af transduceren. Kontaktperson: Morten Sølvsten, Søopmåler ved Farvandsvæsenet mns@frv.dk Tlf.: /

8 Etablering af seismiske stationer i Nordgrønland Formål og metode Kontinentalsokkelprojektet vil i de kommende år indsamle data, der skal belyse spørgsmålet om den nordgrønlandske sokkel har en naturlig forlængelse nordpå langs den lange, smalle Lomonosov Ryg. Antagelsen er, at Lomonosov Ryggen er kontinental, og at den er sammenhængende med grønlandske/canadiske kontinentalsokkel. En forudsætning for at kunne bevise en naturlig forlængelse er at kende startpunktet inde på den grønlandske kyst. Jordskorpens struktur ned til en dybde på km er karakteristisk for forskellige steder: Oceaner og kontinenter er meget forskellige, ligesom bjergkæder adskiller sig fra sedimentbassiner. Jordskælvsseismiske målinger langs Grønlands nordkyst er første skridt til at kunne karakterisere jordskorpen i Nordgrønland. Når der sker et jordskælv i Indonesien for eksempel vil signalet være præget af den proces der er årsag til jordskælvet. Men undervejs fra jordskælvet til den seismiske station hvor vi registrerer signalet vil de lokale forhold under målestationen sætte sit præg på signalet, og ved at isolere dette særpræg kan vi uddrage lokal information ved en seismisk station ved at registrere jordskælv fra hele kloden. GEUS har derfor opsat tre nye jordskælvsseismiske stationer i Nordgrønland. Stationerne står ved Frankfield Bay (FFB), Aftenstjerne Sø (ASS) og Citronen Fjord (CFJ). De suppleres af de eksisterende stationer i Nordgrønland, bl.a. ved Station Nord (NOR) og den canadiske base Alert (ALE). Data fra disse stationer vil derud over også kunne bruges til seismologisk forskning, både i områdets øvrige storskala strukturer samt til kortlægning af eventuelle lokale jordskælv. Stationernes indretning Stationerne består af et fintfølende seismometer og en datalogger. Strøm genereres af et solpanel samt en vindmølle, der lader på tre store batterier. Data lagres på flashcards, og downloades ved besøg en gang årligt.

9 Stationerne vil blive tilset en gang årligt, hvor data bliver hentet hjem. De forventes at blive stående i to eller tre år. Ved installation af Frankfield Bay stationen havde vi et par ventedage, for at den praktiske planlægning af flyvninger kunne blive optimal. Derfor havde vi mulighed for at se 24 timers data, og minsandten om ikke vi observerede et jordskælv. Det var meget betryggende at konstatere, at alt virkede som det skulle. Desværre er stationen ved Citronen Fjord ikke i funktion, idet vi blev ramt af instrument problemer. Stationen forventes dog i gang i løbet af Stationerne blev installeret i den sidste halvdel af juli samt begyndelsen af august af to seismologer fra GEUS og en medarbejder fra Dansk Polar Center (DPC) som var ansvarlig for logistikken. Transporten foregik med Flugfelag Islands lille fly en Twin Otter der kan lande på de korte naturlandingsbaner. Flyvningerne blev koordineret med et andet DPC projekt i Nordgrønland samt med Sirius patruljens depot udlægning i Nordgrønland. Opholdet ved hver lokalitet varede i nogle dage, afhængig af den praktiske planlægning af flyvningerne. Dataeksemplet viser data fra Danmarkshavn, og viser såkaldte Receiver Functions fra et stort antal jordskælv registret i Danmarkshavn. På de viste spor er den lokale information blevet isoleret, og den røde top er signalet fra bunden af jordskorpen Moho. Ved at addere alle de enkelte spor forbedres signalstøjforholdet.

10 Økonomi Omkostningerne for at etablere og tilse de seismiske stationer i Nordgrønland, et projekt der vil løbe over 2 eller 3 år, forventes i alt at være omkring 2,4 mio. kr. Kontaktperson: Trine Dahl-Jensen, Seniorforsker ved Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse (GEUS) tdj@geus.dk Tel: /