Vetenskaplig borrning

Vår forskning

Bergen berättar om planeten jordens utveckling

Bergen och sedimenten på våra kontinenter och i våra hav ger en bild av hur planeten jorden har utvecklats. Kunskap om jordens historia är viktig för vår civilisation, bland annat för att säkra en hållbar utvinning av jordens naturresurser, för att få kunskap om klimatets utveckling genom tiderna, för att lära oss hur kraftfulla processer i jordskorpan kan leda till naturkatastrofer och för att inse hur ekosystemen är uppbyggda och hur de påverkas av mänsklig aktivitet.

Underjordisk forskning till havs och på land

Det är kostsamt att alstra geovetenskaplig kunskap som kräver information från berggrunden i underjorden. Borrningar är ofta det enda sättet att direkt provta och samla in mätdata från berggrunden. Men det krävs avancerad infrastruktur för att bedriva borrningar i såväl havsbottnar som på kontinenterna. Därför har två internationella vetenskapliga borrprogram vuxit fram, International Continental Scientific Drilling Program (ICDP) och International Ocean Discovery Program (IODP). Sverige är medlem i båda organisationerna, och nationella insatser och intressen koordineras i Svenska vetenskapliga borrprogrammet (Swedish Scientific Drilling Program SSDP, förr SDDP) på Uppsala universitet. SSDP är en samordnings- och stödfunktion för forskare som har ett intresse i vetenskaplig borrning och hjälper med att utforma och genomföra vetenskapliga borrprojekt.

Riksriggen, en svensk forskningsinfrastruktur

Sverige har också en egen en nationell forskningsinfrastruktur för vetenskaplig borrning. ”Riksriggen” (www.riksriggen.se) är en mångsidig plattform för multidisciplinär underjordisk forskning som kan användas av det svenska och internationella borrsamhället genom hela livscykeln för vetenskaplig borrning. Den har kapacitet att utföra kärnborrning, borrhålsmätningar och spänningsmätningar på plats till ett djup av 2,5 km.

Bergens historia påverkar oss än idag

Ett vetenskapligt borrprojekt som leds av forskare vid Uppsala universitet är "Collisional Orogeny in the Scandinavian Caledonides" (COSC). Huvudsyftet med COSC är att studera processerna kring bergskedjebildning, eller orogen som det egentligen kallas; vilka processer som är aktiva när en stor bergskedja som Himalaya bildas. Dessa processer pågår tiotals kilometer under jordens yta men de får konsekvenser och återverkningar på olika sätt; som i useendet på landskapet, som exempelvis Tibetanska platån och mer allvarliga konsekvenser, i form av t.ex. naturkatastrofer och jordbävningar, påverkar många miljoner människor.

Våra bergskedjor skapades som på samma sätt som Himalaya

Tyvärr är det inte möjligt att studera dessa djupgående processer direkt i ett modernt bergsbälte (orogen). Det kaledoniska bergsbältet var ungefär lika stort som dagens Himalaya för ca 400 miljoner år sedan, men har sedan dess eroderats kraftigt. Bergarter som deformerades i mitten av skorpan under den kaledoniska orogenesen är nu exponerade vid ytan.

Inom COSC studerar vi ett nyckelområde i Jämtland med hjälp av vetenskaplig borrning och jämför resultaten med mer moderna bergsformationer som Himalaya. Målet är att knyta samman pågående processer i aktiva bergskedjor med spår efter "fossila" processer i gamla orogener, för att bättre förstå utvecklingen av dagens bergskedjor och dessa processer har förändrats genom tiden.

Med två borrhål ner till ca. 2,5 km djup vill vi ta ett kontinuerlig prov (borrkärna) och därmed profil genom en del av fjällkedjan som har skjutits sammanlagt flera hundra kilometer över Sveriges urberg (Fennoskandiska skölden). 2014 har vi framgångsrikt borrat första borrhålet COSC-1 strax öster om Åre i Jämtland, med finansiering av ICDP och Vetenskapsrådet. Andra borrhålet i projektet, COSC-2, nära Järpen-Mörsil i Jämtland, borrades 2020 till ca. 2,3 km. COSC är ett internationellt projekt som innefattar ett femtiotal forskare från mer än tio länder och leds av forskare vid geofysiska programmet på Uppsala universitet. Forskningsområden är mångfaldigt. Förutom orogena processer studeras t.ex. de termiska förhållandena i bergmassan runt borrhålen, fysikaliska egenskaper av och grundvattenflödet i bergmassan, och den djupa biosfären, alltså mikrober i den speciella miljön av omvandlade och starkt deformerade bergarter.

Vi är medlemmar i The Swedish Scientific Drilling Program (SSDP), International Continental Scientific Drilling Program (ICDP), International Ocean Discovery Program (IODP), European Consortium for Ocean Research Drilling (ECORD)- medlem i IODP, Collisional Orogeny in the Scandinavian Caledonides (COSC) och arbetar med flera olika infrastrukturer.

Läs mer under Instrastruktur.