Det er tid til at køre efter regnbuen igen. I år gør vi det i Zürich i Schweiz. Sammen med Institut for Jord- og Planetvidenskab ved ETH, universitetet i Zürich, ser vi på geologien på verdensmesterskabernes ruter. Vi starter med tidskørslerne søndag den 22. september. Vi kører langs den vidunderlige Zürich-sø og de bølgende grønne bakker omkring byen. For at forstå, hvordan dette landskab er blevet til, skal vi starte med at kigge mod syd i stedet for på selve byen.
Langsomme Alper
På en solskinsdag danner de schweiziske alper et smukt panorama, som du kan nyde, når du spadserer ned ad Zürichsøens bredder, hvor finalen i tidskørslen er. De schweiziske alper er resultatet af en meget lang historie. Denne bjergkæde gik fra langsom divergens til en strike-slip-bevægelse og til sidst konvergens mellem Europa og Afrika. Denne proces var meget langsom, hvis man sammenligner den med andre bjergkæder. Den var så langsom, at hvis de schweiziske alper skulle konkurrere med andre bjergkæder i en geologisk tidskørsel, ville de sandsynligvis komme på sidstepladsen. Lanterne rouge, så at sige. For at se, hvordan Alperne blev dannet, rejser vi tilbage i tiden.
Jurassisk start
Vores historie starter i Jurassic Park, altså for omkring 170 millioner år siden. Det var det tidspunkt, hvor dinosaurerne begyndte at blive de dominerende landdyr, men også det tidspunkt, hvor superkontinentet Pangea, som de levede på, begyndte at falde fra hinanden og danne Atlanterhavet. I de tidlige stadier strakte Atlanterhavet sig ikke nordpå forbi Nordvesteuropa. Det forgrenede sig mod vest gennem det, der nu er Pyrenæerne og Biscayabugten, til Alperne. Det åbnede op for et lille tropisk hav, som geologerne kalder den alpine Tethys.
Schweiz lå nær den nordlige kant af dette hav. Forestil dig, at det lå på samme breddegrad som Rødehavet i dag. Dengang skulle man medbringe dykkerudstyr i stedet for ski til ethvert schweizisk feriested. Du ville drikke cocktails på stranden i stedet for glühwein til din ostefondue. Okay, nok med stereotyperne. I løbet af denne periode blev der aflejret lag af kalksten og ler. Det ler viser sig at være ret vigtigt senere i vores historie.
Superhøje bjerge
I millioner af år, mens opbygningen af andre berømte bjergkæder som Himalaya, Andesbjergene og endda de nærliggende Dinariske Alper var i fuld gang, forblev Schweiz relativt neutral – geologisk set. Det var ved at ændre sig. For omkring 30 millioner år siden ændrede Afrika, eller den afrikanske plade for at være mere præcis, kurs. Den begyndte langsomt at køre hen over det, der nu er Schweiz. De sedimentære bjergarter, der blev aflejret i det lille hav, blev foldet og skubbet op under havets overflade og begyndte at danne de schweiziske alper.
Så snart klipperne kom over havets overflade, begyndte regnens og vindens kræfter at nedbryde dem. Det er en proces, vi kalder erosion, og den gjorde Alperne meget lavere med tiden. Selv om de schweiziske alper er berømte for de snedækkede bjergtoppe som Mönch, Jungfrau og Matterhorn, der ligger mere end fire kilometer over havets overflade, var disse toppe faktisk tidligere dækket af mere end ti kilometer klipper! Det betyder i øvrigt ikke, at Alperne tidligere var 14 km høje. Der er meget mere at tage hensyn til, når man skal bestemme bjergenes højde. Du kan læse mere i bloggen fra 18. etape af dette års Tour de France for mænd.
Manglende bjergklipper
Oprindeligt lå Alpernes toppe dybt under havets overflade i jordskorpen. De var dækket af ti kilometer sten, som blev skrabet af. Det betyder, at vi mangler en masse stenmateriale. Hvor blev det af? Hvordan kan så meget sten forsvinde, hører jeg dig tænke? Efter mange års erosion i zone 1 på billedet nedenfor blev alle affaldsprodukterne – grus, sand og mudder – transporteret nordpå af flodsystemerne. Det blev til floderne Aare, Reuss, Limmat og selvfølgelig Rhinen.
Da disse floder bevægede sig nordpå, blev mange af de større korn, såsom grus og sand, aflejret mere eller mindre horisontalt foran den voksende bjergkæde. Dette er zone 2. Disse aflejringer danner grundlaget for Zürich. I mellemtiden fandt de fineste korn vej mod nord til Nordsøen. De byggede et stort delta, som vi nu kender som Holland. Det er zone 3 på billedet nedenfor.
Tid til at gå over til atomkraft
Hvis man sammenligner med Alperne, er Zürich ret kedelig. Vi mener i tektoniske termer, for denne by er aldrig kedelig. Vi mener, at for et storbyområde med en million mennesker er det ikke så slemt ikke at skulle forholde sig til forstyrrende jordskælv. Det gjorde faktisk regionen nordvest for Zürich til det ideelle sted at bygge Schweiz’ tre atomreaktorer. De leverer tilsammen ca. 40 % af Schweiz’ elforbrug.
Som du måske ved, giver produktion af atomenergi radioaktivt materiale som affaldsprodukt. Det opbevares i øjeblikket i et midlertidigt anlæg i nærheden. Midlertidigt, fordi disse anlæg på overfladen højst kan bruges i et par årtier. Atomaffald kan forblive radioaktivt i op til flere hundrede tusinde år. Til sammenligning har vores menneskeart kun eksisteret i ca. 300.000 år. Der er et problem at løse her.
Geologien kommer til undsætning!
Heldigvis skulle schweizerne ikke lede længe for at finde et godt sted at langtidsopbevare deres atomaffald. Det bedste sted for det ligger tilfældigvis dybt nede i undergrunden lige under atomreaktorerne! Her finder vi Opalinus-leret fra starten af denne blog. Det er et klippelag, som er lavet af mudder, der blev aflejret i Jura på den nordlige kant af den alpine Tethys for mange millioner år siden. Det blev derefter komprimeret af vægten af alt det grus og sand, der kom ned fra Alperne, og som blev aflejret oven på det. Al den ventetid viser sig nu at være meget nyttig.
Dette ler har en egenskab, der gør det ideelt til opbevaring af atomaffald. Det er praktisk talt uigennemtrængeligt. Det betyder, at alt vand i laget vil sidde stille i stedet for at strømme igennem det. Da forskere første gang borede gennem dette lag, stødte de faktisk på det havvand, som leret blev aflejret i for mere end 170 millioner år siden!
En af grundene til denne uigennemtrængelighed er, at leret er selvforseglende. Hvis der opstår en revne i klippen, og der begynder at strømme vand igennem den, vil leret absorbere vandet og svulme op. Det lukker revnen igen og forhindrer yderligere vandgennemstrømning.
På grund af den tektoniske stabilitet og den gunstige geologi i regionen omkring Zürich planlægger den schweiziske regering at opbevare sit atomaffald permanent i Opalinus-leret. Forskere vurderer på baggrund af grundig forskning og strenge test på Nagra, at det kan opbevare radioaktivt materiale sikkert i mindst en million år. Det er mere end tre gange så længe, som der overhovedet har eksisteret mennesker! Stefan Heuberger fortæller mere om, hvordan forskerne beregner, hvor sikkert det er. Han forklarer også, hvordan et tektonisk stabilt sted er blevet så kuperet.
Denne blog er automatisk oversat fra engelsk. Eventuelle sprogfejl er ikke forfatterens.
