Viten

Norges kanskje mest skadelige bergart

Stortinget er blant bygningene i Oslo sentrum som er bygget på berggrunn av farlig alunskifer.

Store deler av Oslo er bygget på alunskifer, en bergart som kan være skadelig for bygninger, miljø og mennesker.

  • Asgeir Kydland
  • Erlend Sørmo
  • Erik Endre
Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.

Stortinget, Domkirken, Regjeringskvartalet, ja store deler av Oslo sentrum er bygget på Norges kanskje mest skadelige bergart: Alunskiferen. Denne svarte leirskiferen var for 500 millioner år siden en blanding av leirslam, planter og smådyr som ble presset sammen, lag på lag.

Det spesielle med alunskiferen er at den ble dannet i havområder med stillestående, oksygenfritt vann, slik at det organiske materialet ikke råtnet opp.

Under disse forholdene ble tungmetaller og svovel fra vann og organismer konsentrert opp og med tiden hermetisk lagret inne i steinen. Helt til gravemaskinene kom i det 20. århundre.

Frigjør skadelige stoffer

Når alunskiferen ser dagens lys og blir eksponert for oksygen og vann, begynner svovelforbindelser å oksidere, og det dannes svovelsyre som gjør vannet surt.

Ikke nok med det: De kjemiske reaksjonene produserer fortløpende nye mineraler som er større enn de gamle, slik at hele bergmassen utvider seg med enorm kraft. Syren løser opp mineralene og frigjør både miljøskadelige tungmetaller og det radioaktive grunnstoffet uran i samme slengen.

Og forresten, når uranet i alunskiferen spaltes siver det kreftfremkallende radongass ut i omgivelsene.

Asgeir Kydland Lysdahl, Erlend Sørmo og Erik Endre ved Norges Geologiske Institutt.

Lett å ta feil

Det sier seg selv at litt planlegging er på sin plass før man begynner å bygge i alunskifer, slik at ikke stålbjelkene ruster vekk eller grunnmuren smuldrer opp i ettertid.

Problemet er bare at kartleggingen av skiferne ikke har vært så enkel frem til nå. Det finnes nemlig en hel del svarte leirskifere som ligner ganske mye på alunskiferen, men som ikke på langt nær er like skadelige.

Konsekvensen er dumping av lastebillass på lastebillass med svart skifer, fordi man er redd den er av den verste sorten. Dette er dyrt og helt unødvendig, og det fyller opp deponiene for farlig avfall altfor fort. Heldigvis er dette kunnskapshullet nå tettet.

Les også

Menneskeheten er inne i en ny geologisk epoke - antropocen

Ny, treffsikker metode

En ny, omfattende rapport som beskriver hvordan man identifiserer og karakteriserer svart leirskifer er nettopp ferdigstilt og utgitt på Miljødirektoratets nettsider.

Rapporten gir oversikt over mylderet av leirskifere og kalkstein man kan treffe på, og beskriver metoder for hvordan man finner ut om en skifer er skadelig.

Tidligere var inndelingen av bergartene basert på fossiler og ble utført av kyndige paleontologer (forsker på bergarter, dyre- og plantefossiler, red.anm). Men bergartene er svært vanskelige å skille med det blotte øye, og ikke sjelden fikk kartleggingen dermed et subjektivt preg.

Forskningsarbeidet som har pågått de siste årene har derfor fokusert på å etablere en objektiv metodikk der skiferens fysiske og kjemiske egenskaper legges til grunn. Metodikken er dermed en oppskrift som kan adopteres i flere tekniske miljøer.

Bergartens fingeravtrykk

Det «geokjemiske fingeravtrykket», altså den nøyaktige sammensetningen av grunnstoffer, avgjør presist hvilken bergart en prøve tilhører ut fra en referansedatabase.

Bergartens sammensetning bestemmer fysiske og kjemiske egenskaper, som for eksempel mekanisk bæreevne eller potensial til å produsere syre.

For eksempel fører mye sulfider (forbindelser som inneholder svovel, red.anm) til mer svovelsyre som igjen fører til at mineralene går i oppløsning og skiferen forvitrer raskere.

Kalkmineraler, slik som kalsitt, er derimot basiske og vil nøytralisere noe av svovelsyren. Dermed kan forholdet mellom kalk og svovel si noe om skiferens reelle potensial til å danne syre.

Les også

Selvhjelp: Slik blir du et fossil

Kartlegging med helikopter

Mineralsammensetningen er også med på å bestemme skiferens elektromagnetiske egenskaper. Først og fremst har sulfidmineralene eksepsjonelt høy elektrisk ledningsevne, slik at svart leirskifer kan påvises ganske enkelt ved å skanne grunnen med geofysiske verktøy.

Slike verktøy kan både stikkes rett i bakken for en detaljert kartlegging, eller de kan monteres på helikopter for å dekke flere kvadratkilometer. Ikke nok med det: Siden sulfidinnholdet har direkte sammenheng med ledningsevnen kan skanningen også si noe om hvor skadelig skiferen er.

Vi har altså i dag en så god forståelse av hvordan man skal kartlegge, karakterisere og håndtere svarte leirskifere, at det ikke skal være nødvendig å støte på store, uforutsette problemer med grunnmuren eller på byggeplassen. I så fall kan man bare skylde på dårlig planlegging.

Vil du lese mer spennende vitenskapsstoff skrevet av forskere? Følg Aftenposten Viten påFacebook ogTwitter!

Les mer fra Viten:

  • Historien om klodens miljøproblemer er slettes ingen undergangsfortelling
  • Vulkanutbruddene som endret alt

Les mer om

  1. Oslo
  2. Stortinget