Del på Facebook   Print siden

Ny teknologi skal give superpræcise grundvandsmodeller

Forside
Mandag 22. juli 2019 kl. 08:00

Ny teknologi skal give superpræcise grundvandsmodeller

Nyudviklet NMR-teknologi fra Aarhus Universitet kan blive gamechanger for 3D-modellering af grundvandsressourcer og jordbundsforhold.
Forskere fra Institut for Ingeniørvidenskab og Institut for Geoscience, Aarhus Universitet, har udviklet en teknologi, der kan bruges til at kortlægge hydrogeologiske og geologiske strukturer i undergrunden.

Teknologien introduceres nu i et nyt forskningsprojekt støttet med 6 mio. kr. af Danmarks Frie Forskningsfond, og den kan være banebrydende i forhold til meget præcist at kunne bestemme og modellere grundvandets bevægelser og undergrundens 3D-struktur.

Det fortæller lektor Jakob Juul Larsen fra Institut for Ingeniørvidenskab, som leder projektet:

"Ved hjælp af NMR-målinger kan vi påvirke brintatomer i vandmolekyler i jorden. Metoden er sådan set velkendt, men teknologien har indtil videre været alt for langsom og alt for følsom over for støj. Derfor har vi her på universitetet specialudviklet vores egen NMR-sender. I det nye projekt arbejder vi med en ny type NMR pulssekvenser, som meget hurtigere end før kan give os langt mere præcise og detaljerede data om jordlagenes vandindhold og deres evne til at opmagasinere og transportere vand," siger han.

NMR står for Nuclear Magnetic Resonance eller kernemagnetisk resonans og betyder kort og godt, at man påvirker brintatomer i vandmolekyler i jorden ved hjælp af et menneskeskabt magnetfelt på jordoverfladen.

Brintatomer har et såkaldt kernespin, som principielt – ligesom små magneter – retter sig ind efter jordens magnetfelt, enten med eller imod feltet. En puls fra det kunstigt skabte magnetfelt ændrer brintatomernes spin-retning, og når pulsen dør ud, falder atomerne igen tilbage i den retning, de havde før. Tilbagefaldet udsender et elektromagnetisk felt, som man kan måle.

"Vi læser således udelukkende signalet fra brintatomerne, og dermed kan vi aflæse vandindholdet i den givne jord, vi måler på. Samtidig er tilbagefaldet afhængig af bl.a. de geologiske aflejringer, vandet er bundet til, og på den måde kan vi aflæse, hvilke jordforhold, der er tale om," siger Jakob Juul Larsen.

Det giver forskerne præcis viden om undergrundens struktur og sammensætning, og det er ganske vigtigt, forklarer lektoren. I mange tilfælde hænger det nemlig sammen med miljø og klimaforandringer.

En af konsekvenserne ved klimaforandringer er mere ekstreme vejrforhold, eksempelvis større risiko for skybrud såvel som lange tørkeperioder. Øget nedbør kan have store konsekvenser i form af oversvømmelser af veje og boliger, og ligeledes har mangel på nedbør voldsomme konsekvenser for samfund og landbrug. På trods af forskelligheden af disse to typer begivenheder kræver risikohåndteringen af dem det samme: Nøjagtige grundvandsmodeller, der kan forudsige, hvordan vand opmagasineres og bevæger sig i undergrunden.

Og her er overfladebaserede NMR-målinger en lovende teknologi, hvis man kan håndtere den støj, der ellers normalt skjuler de målinger, man foretager, siger lektoren:

"Når vi laver målinger her i Danmark, er der simpelthen så meget støj, som ligger sig oven i det NMR-signal, vi får fra jorden. Elnettet genererer eksempelvis enormt meget støj, der skjuler brintatomernes signaler. Derfor har vi ledt efter en metode, der kan grave det lille bitte signal frem fra det, der i princippet er et støjhelvede, og det er der, vores nye teknologi har en fordel," siger han og fortsætter:

"Vi har bygget et helt nyt sendersystem, som giver os mulighed for at skrue voldsomt op for antallet af målinger, og det er helt nødvendigt, hvis den her metode virkelig skal hjælpe os med at aflæse undergrunden. I dag tager det op mod en hel dag at lave én NMR-måling, men vi forventer at kunne mangedoble det antal med resultaterne fra det nye projekt."

Det nye forskningsprojekt, kaldet "Flood and drought - Tracking water in the shallow subsurface" skal kunne kortlægge en given geologi meget præcist ned til ca. 30 meters dybde og kan benyttes over hele jorden.

"Der er problemer med grundvandet over alt i hele verden. Enten er der for lidt, eller også er der for meget, eller også er det forurenet. Det er super vigtigt, at vi har teknologien til bedre at kortlægge grundvandet i alle lande, således at vi kan finde ud af, hvordan vi bedre passer på det i fremtiden," siger Jakob Juul Larsen.


© Copyright 2020 RANDERSiDAG.dk. Denne artikel er beskyttet af lov om ophavsret og må ikke kopieres eller på anden måde videreudnyttes uden særlig aftale.

Forside

Mand flygtede fra færdselsuheld
Mand flygtede fra færdselsuheld
Forside
Godt nytår fra DMI
Godt nytår fra DMI
Forside
Rigtig godt nytår!
Rigtig godt nytår!
Forside
Fremtidens luftfart kræver store omvæltninger
Fremtidens luftfart kræver store omvæltninger
Forside
Ved at skifte til mere bæredygtigt brændstof som electrofuels, foretage
Brems for rådyret og kør katten over?
Brems for rådyret og kør katten over?
Forside
Vi har netop stillet uret til 'vintertid' og i ugerne herefter, er der øget risiko for påkørsler af dyr.
H.K.H. Kronprinsessen afslører årets Julemærke
H.K.H. Kronprinsessen afslører årets Julemærke
Forside
Salget bidrager til et helt unikt dansk hjælpearbejde.
Nyt videncenter skal styrke landdistriktsforskning
Nyt videncenter skal styrke landdistriktsforskning
Forside
Videncenter for Landdistrikter skal formidle viden, give bedre overblik over
Ny gratis svampeapp: Nu kan du artsbestemme svampe med din mobil
Ny gratis svampeapp: Nu kan du artsbestemme svampe med din mobil
Forside
Kan du kende de svampe, du finder på din vej? Statens Naturhistoriske Museum er en af hovedkræfterne bag Danmarks Svampeatlas, som nu giver
Vintertid: Så mange bilister har problemer i mørket
Vintertid: Så mange bilister har problemer i mørket
Forside
På søndag stiller vi igen uret en time tilbage, og med vintertiden bliver de lyse dage erstattet med mørke eftermiddage og tidlige aftener.
Oplev nutidig Færøsk naturfortolkning
Oplev nutidig Færøsk naturfortolkning
Forside
Kom og oplev nutidig Færøsk naturfortolkning i topklasse. Birgit Kirke præsenterer sine seneste fantastiske værker i Galleri Aadalen.


Regionale nyheder

Tilmeld dig vores nyhedsbrev