Klimaendringer og bygging på permafrost

Effekten av klimaendringer på permafrost og byggegrunn har fått mye oppmerksomhet siden 1970-tallet, da deler av Alaska fikk en rask økning i årsmiddeltemperaturen. På Svalbard har vi over 50 års erfaring med bygging på permafrost, og har de siste 20 årene rutinemessig brukt klimascenarier fra Meteorologisk institutt i planlegging og prosjektering.

Nylig gjennomførte Instanes AS et forskningsprosjekt med tittelen «Bygging og forvaltning på Svalbard i et langsiktig klimaperspektiv». Prosjektet ble utført for Statsbygg med Meteorologisk Institutt og rådgivningsselskapet Rambøll som underleverandører. Rapportene som ble utarbeidet, fokuserte spesielt på de langsiktige konsekvensene for planlegging og gjennomføring av bygge- og anleggsprosjekt på Svalbard frem mot år 2100. Klimascenariene som ble brukt var utarbeidet av Meteorologisk institutt, og er til forveksling lik de scenariene som ble lagt frem i rapporten «Klima på Svalbard 2100» forrige uke. Mens vi i vårt forskningsarbeid konkluderte med at klimaendringene er håndterbare, og bare en av mange faktorer som styrer planlegging og prosjektering, er vi forundret over at klimaendringene ett år senere får mye mer dramatiske følger for bygninger og infrastruktur. «Klimaendringene kan håndteres!» får tydeligvis ikke like stor medieoppmerksomhet som «Permafrosten smelter og bygninger kollapser!».

Svalbard har som kjent opplevd en voldsom økning i årsmiddeltemperatur de siste 30-40 årene, og oppvarmingen er den raskeste som er observert i bebygde områder i Arktis. Scenariene for de neste 80 årene tyder på at oppvarmingen vil kunne fortsette. I rapporten som Norsk klimaservicesenter la frem forrige uke, kan vi lese mellom linjene at ingeniørene ikke har tatt tilstrekkelig hensyn til klimaendringer ved planlegging og prosjektering av bygg på Svalbard, og at nye fundamenteringsmetoder må tas i bruk. Det er derfor viktig for oss å poengtere at mer enn 50 års erfaring fra byggeprosjekter på Svalbard og Antarktis, samt omfattende forskningsarbeid knyttet til temaet, har vist at det er fullt ut mulig å bygge på permafrost også i fremtiden.

Korrelasjonsteorien som meteorologene legger til grunn kan synes å være at «Klimaendringene på Svalbard er store» + «Det observeres store skader på bygninger og infrastruktur» = «Klimaendringene har forårsaket store skader på bygninger og infrastruktur på Svalbard». Dette er en feilslutning. Det kan kanskje komme som en overraskelse for mange, at oppvarmingen så langt ikke er årsaken til observerte skader på bygninger og infrastruktur på Svalbard. Dette er kanskje spesielt oppsiktsvekkende når de samme meteorologene, sammen med politikere og journalister kappes om å fortelle oss at Svalbard-samfunnet føler klimaendringene på kroppen, permafrosten tiner og at skadene på bygningsmassen er massive. De skadene som observeres på bygningsmassen i Longyearbyen og andre steder på Svalbard i dag, er dessverre alle forårsaket av mangelfull eller fraværende planlegging, prosjektering, utførelse og vedlikehold.

Ved fundamentering på is-rik, saltholdig permafrost, slik som for eksempel finnes i Longyeardalen, må det gjøres helt spesielle tiltak for å hindre irreversible skader på byggegrunnen. Når disse tiltakene ikke settes i verk, er det kanskje fristende å legge skylden på andre faktorer enn de reelle utløsende faktorene. I tillegg er is-rik permafrost et plastisk og viskøst materiale. Dette betyr at etter som tiden går vil permafrosten deformere seg under bygningene, og levetiden til bygg er sjeldent over 50 år. Når bygninger holdes «kunstig i live» langt over sin naturlige levealder, er det ikke overraskende at det kan observeres store skader. Dette er en naturlig prosess, og har ingenting med klimaendringer å gjøre!

Forskning og erfaring har vist at ved å punktere eller fjerne det organiske topplaget som ligger som en beskyttelse for den underliggende permafrosten, så settes det i gang en rask endring av temperaturen i bakken. Når det etableres åpne byggegroper og skjæringer i permafrost settes det i gang en øyeblikkelig oppvarming av grunnen. Permafrosten kan varmes opp meget raskt, og i løpet av noen år kan temperaturen i grunnen være like høy som etter 100 år med ekstreme klimascenarier. Setningsskader, oppsprekking av bygg og stabilitetsproblemer oppstår raskt.

Det er nettopp derfor at bygg blir planlagt og prosjektert med det hovedformål at bygget eller konstruksjonen skal senke temperaturen i grunnen, ikke øke den. Feil kan føre til at bygg blir ubrukelige allerede etter et år eller to etter ferdigstillelse. Modeller viser at klimaendringene vil bruke flere hundre år på samme prosess. Lekkasjen på fjernvarmeledningen ved Næringsbygget i 2008 tinte for eksempel permafrosten ned til 10 meters dybde i løpet av en ukes tid. Grunnen i området satte seg nesten en meter. Næringsbygget, som er fundamentert på fryseplate, fikk en del skader, men overlevde nettopp på grunn av fundamenteringsmetoden. Våre modeller viser at det vil ta opp til 200 år med klimaendringer for å få til like høy temperatur i grunnen som den ene lekkasjen klarte på en uke.

Flere bygg fra 80-tallet er for eksempel i overraskende god stand. Hvorfor er det ingen som funderer på hvorfor enkelte bygg står uberørt av klimaendringer mens andre ifølge mytene får store skader?

På tross av at det finnes kunnskap om klimaendringer, og hvordan grunnarbeid og bygging på permafrost raskt kan ødelegge permafrosten, bygges det fortsatt på Svalbard uten å ta tilstrekkelig hensyn til disse forholdene. Observerte skader på nyere infrastruktur er i all hovedsak forårsaket av mangelfull eller fraværende planlegging, prosjektering, utførelse og vedlikehold. Klimaendringer, til og med de store endringene som har skjedd på Svalbard de siste årene, er en relativt langsom prosess, sammenlignet med ukontrollert byggeaktivitet.

Fortsatt brukes det pelefundamentering i saltholdig permafrost, fortsatt etableres det byggegroper og skjæringer i permafrost uten å ta hensyn til permafrosten, fortsatt graves varme rørledninger ned og fortsatt samler bygninger og konstruksjoner snø om vinteren, og vann om sommeren. Enkelte bygg er til og med fundamentert direkte på permafrost uten å hindre varmen fra bygget å trenge ned i grunnen, og enkelte utbyggere ønsker kjellere og gjerne støttekonstruksjoner i skrånende terreng.

I klimarapporter som den som ble lagt frem forrige uke, presenteres klimaendringen som den store trusselen mot infrastruktur på Svalbard. Vår vurdering er at dette tar fokus fra hovedutfordringen med bygging på permafrost. Det er fullt ut mulig å bygge forsvarlig på Svalbard i et varmere klima, ved å bruke den kunnskapen som er tilgjengelig knyttet til fundamentering på permafrost. I mange byggeprosjekter er det dessverre helt andre hensyn enn fundamenteringen og grunnforholdene som får prioritet. Skadekonsekvensene som disse feilprioriteringene har ført til, og kan føre til i fremtiden, overgår etter vår vurdering skrekkscenariene fra den siste klimarapporten.