Kunsten at finde et tyndt lag ler ved hjælp af computermodellering – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

IGN > Nyheder > 2016 > Kunsten at finde

15. december 2016

Kunsten at finde et tyndt lag ler ved hjælp af computermodellering

GEOLOGI

Østsjællands Museum anlægger i samarbejde med Stevns Kommune et nyt besøgscenter i Boesdal Kalkbrud, hvor de besøgende kan se Fiskeler på nærmeste hold. Bachelorstuderende Esben Bing Svendsen fra Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning på Københavns Universitet lokaliserede det tynde lag Fiskeler ved hjælp af computermodellering.

Succes! 5 cm tykt lag fiskeler i Boesdal Kalkbrud, lokaliseret af bachelorstuderende fra Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning. Foto: Jesper Milàn.

Succes! 5 cm tykt lag fiskeler i Boesdal Kalkbrud, lokaliseret af bachelorstuderende fra Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning. Foto: Jesper Milàn.



Fiskeler er et mørkt, lidt fedtet lag, der indeholder forhøjede koncentrationer af det sjældne grundstof iridium. Det stammer fra et meteornedslag, som bl.a. var årsag til, at dinosaurerne uddøde for 66 mio. år siden. Stevns Klint er på UNESCOs verdensarvsliste, fordi det er det sted i verden, hvor man bedst kan opleve Fiskeler, der viser den vigtige geologiske grænse mellem Kridt- og Tertiærtiden.

Kunsten at finde et tyndt lag ler

Fiskeleret ligger begravet under bunden af Boesdal Kalkbrud. Derfor er planen at bygge en underjordisk tunnel, der fører gæsterne i det nye besøgscenter ned gennem Fiskeleret, så de får mulighed for at studere det på nærmeste hold. Men hvordan lokaliserer man det tynde lerlag?

Normalt tager geologen ud i naturen med sin georadar – der virker som en slags ultralydsscanner – og trække den hen over jorden for at opfange de signaler, der sendes tilbage. Men da laget af fiskeler er meget tyndt, giver det ikke tydelige udslag på radaren, og man vil normalt ikke kunne opfange det.

Bachelorstuderende Espen Bing Svendsens opbyggede derfor en computermodel af undergrunden, der kunne regne ud, hvordan en elektromagnetisk bølge (signalet fra en georadar) udbreder sig gennem jorden. Udbredelsen afhænger af en række fysiske parametre, som f.eks. hvilke materialer undergrunden er lavet af, og om der er Fiskeler til stede eller ej.

Det er særligt smart at benytte en computermodel, når det er svært at udføre eksperimentet i virkeligheden. I dette tilfælde ville Espen Bing Svendsen gerne vide, hvordan georadaren reager, hvis der f.eks. er Fiskeler, hvis der ikke er, hvis der er grundvand, hvis flintlaget er så og så tykt osv.

Fiskeler dæmper signalerne

Ved at anvende tidligere geologiske og geofysiske observationer modellerede Espen Bing Svendsen, hvordan georadar-responset ville se ud, hvis der var Fiskeler i undergrunden ved Boesdal Kalkbrud. Derefter sammenlignede han modelresultaterne med sine indsamlede data. Og resultaterne tydede på, at man faktisk godt kunne finde Fiskeleret, hvis man kiggede efter signaldæmpninger, hvilket man normalt ikke plejer.

”Man opbygger en model af undergrunden lidt ligesom, det var legoklodser. Og så får man computeren til at udregne, hvordan radarbølgen ville bevæge sig igennem den model, hvis man trak georaderen hen over jorden. Laver man så mange forskellige modeller, kan man så se, hvilken indflydelse et eventuelt lag af Fiskeler ville have på det samlede signal. Der var faktisk en del, der tydede på, at Fiskeleret var der – og så gik teknikerne ud for at bore”, fortæller Espen Bing Svendsen med et glimt i øjet.

Succes i andet forsøg

Den første boring med udstyr fra Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning kunne ikke komme gennem flintlaget, men med hjælp fra Ingeniørvirksomheden GEO gik det straks bedre. Det viste sig, at Fiskeleret lå en halv meter længere nede end der, hvor man måtte stoppe den første boring. Det lag af Fiskeler, man fandt, var 5 centimeter tykt, hvilket er ret godt, idet laget i klinten veksler mellem et par millimeter og 11 centimeter.

”Det var fantastisk at Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning ville gå med ind i dette projekt, og at det kunne gøres på en måde, så der også kom et spændende og særdeles relevant bachelorprojekt ud af det. Heldigvis holdt resultaterne stik, sådan at vi nu kender den præcise beliggenhed og dybde for Fiskeleret og kan arbejde videre med projektet for det nye besøgscenter”, fortæller museumsinspektør Jesper Milàn fra Østsjællands Museum.

Bachelor-uddannelsen Geologi-geoscience er en videnskab, hvor iagttagelse, erfaring og intuition hele tiden supplerer hinanden og kombineres med analyse, videnskabelige overvejelser og modeller. Du kan læse mere på studier.ku.dk