Tietopankki

Työraportti 2016-37

Takaisin

Nimi:

The Greenland Analogue Project: Data and Processes

Raportin kirjoittaja:

Harper, J., Brown, J., Hubbard, A., Doyle, S., Fitzpatrick, A., Ruskeeniemi, T., Engström, J., Claesson Liljedahl, L., Kontula, A., Liimatainen, J., Pere, T., Hobbs, M., Hirschorn, S., Kennell, L., Jones, G., Drake, H., Follin, S., Frape, S., Henkemans, E., Graly, J., Harrington, J., Humphrey, N., Hansson, K., Jansson, P., Lindbäck, K., Pettersson, R., Kinnbom, P., Klint Knud, E., van As, D, Tullborg, E.-L.

Kieli:

Englanti

Sivumäärä:

416

Tiivistelmä:

Nelivuotinen yhteistyöprojekti Grönlannin Analogia projekti (GAP) toteutettiin vuosina 2008–2012 Suomen (Posiva), Ruotsin (SKB) ja Kanadan (NWMO) ydinjätteiden loppusijoitusyhtiöiden toimesta. Tämä raportti on GAP projektin lopullinen dataraportti, jossa esitetään tutkimus menetelmät, kerätyt datasetit, sekä tulosten tulkinta.

GAP:in tarkoitus oli lisätä tietämystä jäätiköitymisprosessien osalta ja niiden vaikutuksista pintaympäristöön sekä kallioperään. Posiva tulee käyttämään GAP:n tuloksia ja johtopäätöksiä turvallisuusperustelussaan. Johtuen Grönlannin jäätikön koosta, saavutettavuudesta ja alueen kiteisestä kallioperästä, Grönlannin mannerjää toimii hyvänä luonnon analogiana Fennoskandinavian ja Kanadan tulevaisuuden jäätiköitymisille loppusijoituksen pitkäaikaisturvallisuuden aikaskaalassa. Tarkemmaksi tutkimusalueeksi valikoitui Kangerlussuaqin alue, länsi Grönlannissa. Alueen pinta-ala on 12 000 km2 ja 70 % alueesta on mannerjään peitossa.

Jotta glasiaalihydrologinen ymmärryksemme lisääntyi, sisälsivät GAP tutkimukset laajoja kenttätutkimuksia sekä mallinnuksia. Tutkimukset keskittyivät kolmeen alaprojektiin SPA) jäätikön pinnalla tehtäviin tutkimuksiin; SPB) jääkairauksiin ja jäätikön alaisiin in situ mittauksiin ja tutkimuksiin; sekä SPC) geosfääritutkimuksiin.   

Alaprojektien tärkeimmät tavoitteet ja tutkimusmenetelmät on esitetty alla:

SPA) Jäätikön pinnalta tapahtuva tutkimus, jonka tarkoituksena oli parantaa ymmärrystä jäätikön pinnan hydrologisten tapahtumien vaikutuksista jäänalaiseen hydrologiaan sekä pohjaveden dynamiikkaan. Tutkimus tehtiin pääsääntöisesti epäsuorilla menetelmillä jäätikön pinnalta ja tavoitteena oli saavuttaa lisätietoa jäätikön sulavesien muodostumisesta, kulkeutumisesta jäätikön pohjalle ja sieltä pohjavesikiertoon. Käytetyt menetelmät olivat kaukokartoitus, automaattiset sääasemat, GPS mittaukset, maatutkaluotaukset ja seismiset menetelmät.

SPB) Jääkairaus ja jäätikön alaisten mittausten tavoitteena oli parantaa ymmärrystä jäätikön hydrologisista tapahtumista ja pohjaveden muodostumisesta käyttämällä in situ menetelmiä sekä numeerista mallinnusta. Tarkemmat prosessit joita tutkittiin olivat: 1) termiset olosuhteet jäätikön pohjalla; 2) sulaveden muodostuminen jäätikön pohjan ja kallioperän rajapinnalla; ja 3) jäätikön pohjan hydrologiset olosuhteet. SPB:n puitteissa kuumalla vedellä kairattiin useita reikiä kolmelle eri alueelle, jotka sijoittuivat maksimissaan 30 km päähän jäätikön reunasta. Reikien avulla tutkittiin jäänalaista sulavesiverkostoa, veden virtausta, jäätikön pohjan olosuhteita, veden paineita sekä jäätikön ja kallioperän rajapintaa. 

SPC) Geosfääritutkimukset keskittyivät pohjaveden virtausominaisuuksiin sekä syvän pohjaveden kemialliseen ja isotooppi koostumuksen tutkimiseen. Tavoitteena oli lisäksi tutkia ikiroudan syvyyttä, redox- olosuhteita, sekä jäätikön sulavesien suotautumista pohjavesikiertoon.

Jäätikön reunan läheisyyteen, ikiroudan läpi, kairattiin kolme syvää kairareikää. Kairarei'issä tehtiin hydraulisia mittauksia, jonka jälkeen tulppa- ja mittauslaitteistot asennettiin, jotta rei'issä pystyttiin tekemään hydroligista ja hydrogeokemiallista monitorointia. Ikirouta-alueella esiintyvät järvet voivat olla ikiroudasta vapaita (talikki) ja mahdollistaa pohjavesien kiertokulun ikirouta-alueella. SPC:n tutkimuksissa käytettiin geologisia ja geofysikaalisia menetelmiä ja tutkimuksia tehtiin pintavesistä sekä kairareikien avulla pohjavesistä.

Avainsanat:

Grönlannin Analogia Projekti, GAP, jäätikkö, ikirouta, talikit, hydrologia, glasiaalihydrologia, geokemia, hydrogeologia, luonnon analogia, ydinjätteiden loppusijoitus, jäätikön pohjan virtausreitit, Kangerlussuaq, Russell jäätikkö, Leverett jäätikkö, pingo, Isunnguata Sermia.

Tiedosto(t):

The Greenland Analogue Project: Data and Processes (pdf) (64.4 MB)


Takaisin


Jaa artikkeli: