Permafrostforskning og utdanning – hvorfor er det viktig?

Dette er skrevet av en ekstern bidragsyter. Innlegget gir uttrykk for skribentens holdninger.

Som fysisk geograf har jeg alltid vært interessert i hvordan de kalde landskapene utenfor breene har utviklet seg, i hovedsak styrt av klimaet. Det er i disse landskapene menneskene bor i Arktis, som for eksempel i Longyearbyen. På slike steder finnes permafrost, som er den usynlige, vedvarende frosne bakken. Siden jeg startet å jobbe ved UNIS i 2003 har jeg hatt en fantastisk mulighet til å kunne utvikle permafrostforskning og undervisning ved et universitet som selv er bygget på permafrost.

Permafrost er ofte helt usynlig for de fleste i det arktiske landskapet. Men det finnes noen fascinerende landskapsformer som kun utvikler seg i permafrostområder. Dersom man for eksempel finner storskala polygonmønstre, vitner det om tilstedeværelsen av iskiler i permafrosten, og dette er den mest isrike formen for permafrost. Slike iskiler er ganske utbredt, primært i dalene på Svalbard.

I fjellskråningene på Svalbard finnes steinbreer. Disse kan bare dannes når permafrost binder sammensteinmassene, som langsomt glir nedover og danner en overflate med rygger og lavninger - nesten som en grøt. Det finnes også pingoer flere steder i dalbunnene. De dannes når vann trenger opp gjennom permafrosten under trykk, fryser og derved skyver overflaten opp i større hauger.

For å kunne følge med på hvordan permafrost har det, må man måle temperaturen. Det skjer i borehull hvor temperaturstrenger er installert. Man måler også tykkelsen på laget over permafrosten som tiner om sommeren og fryser igjen om høsten - det aktive laget. Dette avslører om permafrosten tiner, ved at det aktive laget blir tykkere. Det aktive laget kan bli helt opp til 3 meter i fjell, men er tynnere, typisk omkring 1 meter i løse sedimenter på Svalbard. Med overvåkning av disse to forholdene de siste 15 til 20 årene i området nær Longyearbyen, vet vi nå at permafrosten for tiden varmer opp med ca. 0.6 grader celcius til 0.9 grader celcius per tiår i 20 meters dybde. Dette er litt under halvparten så raskt som lufttemperaturen har steget.

Vi vet også at det aktive laget har vokst fra 0.5 til 11 centimeter per år, raskest i fjell og langsomst i løse sedimenter. Videre vet vi at permafrostens temperatur varierer mellom cirka -2 grader celcius og -6.5 grader celcius i 10 meters dybde, avhengig av landskapsform og materiale.

Se data her 

Svalbard har opplevd store klimatiske variasjoner i de mer enn 20 år jeg har bodd og jobbet med permafrost i Longyearbyen. Den årlige gjennomsnittstemperaturen har vært helt oppe på -0.1 grader celcius i 2016, da det også falt hele 310 millimeter nedbør. Oktober måned hadde positiv gjennomsnittlig lufttemperatur i både 2016 og 2017. Disse forholdene betydde at det var mer varme til å tine permafrosten. Derfor ble det aktive laget tykkere og perioden da det var aktivt, det vil si tint, ble lengre. Dette resulterte i at under to regnstormer, som rammet Longyearbyen i oktober og november 2016, gikk det flere større skred hvor hele det aktive laget raste ut.

Skred i det aktive laget ved kirkegården 16. oktober 2016, utløst helt oppe ved toppen av fjellsiden og med utløp over veibanen.

For å kunne samle inn kunnskap om permafrost må man bruke en permafrost-borerigg, som kan bore hull hvor man kan måle temperaturen nede i permafrosten. Den kan også ta kjerneprøver nede fra permafrosten. Dette tilsvarer det man gjør ved iskjerneboringer i breer, blant annet i Grønlands innlandsis, men på mindre skala.

Gjennom forskjellige forsknings- og internasjonale samarbeidsprosjekter er en hydraulisk, spesialdesignet permafrost borerigg kjøpt inn. Den finnes nå som en del av forskningsinfrastrukturen ved Unis. Denne boreriggen har samlet inn mer enn 100 meter med borekjerner, som har vært med på å belyse isinnholdet i permafrosten i forskjellige landskapsformer. Vi vet derfor nå at permafrosten er ganske isrik på toppen flere steder.

Nå i 2025, etter mer enn 20 års permafrostforskning ved Unis, kan man følge direkte med på permafrostens temperaturer takket være et samarbeide med Meteorologisk institutt (se f.eks data fra borehullet tett ved den gamle Nordlysstasjonen i Adventdalen. Disse borehullene er en del av forskningsinfrastrukturen i Svalbard Integrated Arctic Earth Observing System, Sios, som Unis bidrar til. Permafrostboreriggen er også en del av permafrost-forskningsinfrastrukturen som er tilgjengelig via Sios.

Permafrost betyr ganske mye for et arktisk samfunn som Longyearbyen. Byen ligger i en dal fylt i bunnen med løse sedimenter med permafrost. Alle bygninger skal derfor bygges så man ikke tiner permafrosten når man varmer bygningene opp. Mange veier i Longyearbyen bygges oppå demninger for å holde dem fri for snø, og permafrost kan danne barrierer i disse demningene. Vann som renner gjennom landskapet fra breene og fra tiningen av det aktive laget, kan forårsake erosjon i selve permafrosten på sin vei gjennom byen mot havet. I tillegg øker faren for skred om den isrike permafrost tiner, spesielt om høsten, før det aktive laget fryser igjen.

Forskning på permafrost krever derfor et samarbeid mellom mange forskjellige fagfelt, som ingeniørfag, naturfag, biologi og samfunnsfag. I tillegg har mange forskjellige typer studenter som jobber med arktiske forhold behov for grunnleggende kunnskap om permafrost.

Dessverre har en nylig undersøkelse blant universitetene i Norden vist at det kun finnes 5 (fem!) kurs med fokus på permafrost, fire av disse er ved Unis. Siden permafrost påvirker så mange deler av arktiske samfunn, landskap og økosystemer, er det også svært mange universitetsstudenter som ønsker å studere permafrost. Det har vært veldig fint at utvikle flere høyt spesialiserte permafrostkurs. Samtidig har det vært overveldende å se at typisk opp mot 60-90 studenter har søkt på permafrost-kursene ved Unis, hvor det vanligvis kun er plass til 20 studenter, ettersom feltarbeid utgjør en så viktig del av undervisningen.

I dag bor det cirka 5 millioner mennesker i permafrostområder på Jorden. Med klimaendringene vil mange av dem oppleve at permafrosten tiner, og en betydelig del at den forsvinner helt. Derfor er forskning og utdanning i permafrost viktig i Arktis.

Har du noe på hjertet, eller vil du fortsette denne debatten? Vi tar gjerne i mot leserinnlegg og kronikker på post@svalbardposten.no.