Gennembrud i dansk grundvandsforskning
Danske forskere har udviklet en ny metode til at kortlægge store arealer for at samle viden om grundvandet, og det har fået stor international opmærksomhed. Forskerne arbejder stadig med at vedligeholde kortlægningen af grundvandet, men også med at undersøge, om grundvandsteknologien kan bruges til at kortlægge forurenet jord.

»Når man kender vandets kvalitet og ved, hvad der sker i de øvre jordlag, hvor der kan være forurening fra mange forskellige kilder, kan man også holde det rent, så det også er rent om 50 år,« siger professor Esben Auken. (Video: Kristian H. Nielsen/Videnskab.dk)

Dansk forskning er helt i front, når det gælder kortlægning af grundvandet. I alt er lidt mere end 40 procent af det danske land netop kortlagt med henblik på grundvandet.

Det er sket efter mange års intensivt arbejde, så Danmark fremadrettet kan målrette indsatsen og beskytte grundvandet langt mere effektivt end de fleste andre lande i verden.

Om projektet

Det fireårige projekt er støttet af Innovationsfonden med 15,5 millioner kroner ud af et samlet budget på 28 millioner kroner.

Det handler især om at vide, hvor meget grundvand der er i de enkelte depoter, i hvilke områder grundvandet er udsat i forhold til sprøjtemidler, og hvor det er bæredygtigt at bore efter nyt grundvand. Den omfattende kortlægning betyder, at staten fremadrettet kun skal vedligeholde sin viden om grundvandet, og at forskere nu kan intensivere det internationale arbejde.

»Det største arbejde med at kortlægge grundvandsressourcerne herhjemme er overstået. Nu er der kun mindre opgaver tilbage, så meget af vores arbejde ligger internationalt,« siger professor Esben Auken fra Aarhus Universitet.

Han er projektleder for HGG-gruppen, der er en samlet betegnelse for en lang række forskningsprojekter, der er forankret på Aarhus Universitet og har til formål at udvikle teknologi og viden, der gør det nemt at kortlægge grundvandsressourcerne. Forskerne bag HGG udgør den største forskergruppe i verden på området.

Internationalt gennembrud   

Grundvandskortlægningen koncentrerer sig hovedsageligt om de elektriske og elektromagnetiske metoder. Fælles for dem er, at de kortlægger den elektriske modstand i jorden, som så bliver oversat til jordtyper.

grundvand drikkevand boring kortlægning geologi

Danske forskere har udviklet en metode, der har ført til kortlægning af mere end 40 procent af grundvandet. Metoden indebærer en helikopter, der sender elektromagnetisk energi ned i jorden og derved kortlægger jordlagene. (Foto: Shutterstock)

Et af de seneste forskningsprojekter under HGG-gruppen, som har givet stor international opmærksomhed, hedder HyGEM.

Her har forskerne udviklet metoder til automatisk at oversætte resultaterne fra de elektromagnetiske bølger til modeller for, hvordan vandet strømmer i jorden. Det betyder, at kortlægningen kan gøres langt mere effektiv og til en lavere pris end tidligere.

»Målet har været at udvikle en billig metode, der måske kun giver 90 procent af resultatet, men til gengæld koster ti procent af prisen. Og det er vi faktisk lykkedes med,« siger professor Esben Auken og forklarer, at metoden automatisk konstruerer hydrogeologiske modeller, der blandt andet kan medvirke til at danne beslutningsgrundlag i forbindelse med byplanlægning, vandløbspåvirkning, grundvandsbeskyttelse og nitratudvaskning.

Helikopter sender energi ned i jorden

HyGEM, der er støttet med 15,5 millioner kroner af Innovationsfonden, har vakt stor international interesse. Forskerne bag projektet udgør internationalt den ledende forskergruppe på området, vurderer lektor Peter Bauer-Gottwein fra Institut for Vand og Miljøteknologi på DTU.

»Automatisk datadrevet integration af store luftbårne geofysiske data har absolut stor interesse internationalt. Det er nyt og efterspurgt, og metoden er et gennembrud på den internationale scene,« siger han.

Peter Bauer-Gottwein forklarer, at de luftbårne data og metoden blandt andet er så attraktiv, fordi den kan dække meget store arealer – 50 gange 50 kilometer eller endnu større.

»I den skala er metoden den eneste relevante at bruge,« siger han.

Rent praktisk benyttede forskerne sig af en helikopter til kortlægningen. Teknikken bag kaldes for SkyTEM, og systemet vejer mellem 400 og 500 kilo, fordi det skal sende elektromagnetisk energi ned i jorden for at kunne kortlægge jordlagene.

Eksport af grundvandsviden

grundvand drikkevand boring kortlægning geologi

Forskerne har i 40 procent af Danmark kortlagt, i hvilke områder grundvandet er udsat i forhold til sprøjtemidler, og hvor det er bæredygtigt at bore efter nyt grundvand. (Foto: Shutterstock)

For at kunne passe på grundvandet er det blandt andet nødvendigt med viden om de jordlag, vandet bevæger sig igennem, grundvandets kvalitet og størrelserne på grundvandsmagasinerne – de jordlag i undergrunden, som grundvandet hentes op fra.

Mens vi i Danmark har godt styr på grundvandet og metoderne til at passe på det, volder rent drikkevand problemer i store dele af resten af verden.

»De har store udfordringer med drikkevandet mange steder. Vi arbejder med både Indien, USA og Australien, men mange andre lande har også udfordringer,« fortæller professor Esben Auken.

Den store efterspørgsel efter dansk grundvandsviden betyder, at meget af forskergruppens arbejde ligger internationalt, og at den danske grundvandsviden er et godt eksempel på et område, hvor danskerne eksporterer specialiseret viden.

»Pengene går til nye forskningsprojekter, så det er en positiv udvikling. Og så skal vi huske på, at vi også høster viden gennem vores internationale samarbejde – vi lærer utroligt meget af det, og det inspirerer til ny forskning,« siger Esben Auken.

Rent drikkevand i Danmark

Skal man tro den aarhusianske forsker, har det danske grundvand det godt. Også selvom der er nogle udfordringer med at forsyne Aarhus og København med drikkevand, fordi der stilles krav til, at indvinding af drikkevand ikke må påvirke åer og søer for meget.

»Der er rimeligt styr på grundvandet, og hvor det er sårbart over for pesticider og nitrat. Man kan frygte, at der slækkes på kravene for nitrat med de nye slækkede krav til landbrugets udledning, og at regningen kommer til at blive betalt af vandforbrugerne. Med hensyn til dette har vi sendt en stor ansøgning til Innovationsfonden, fordi vi tror på, at man med kortlægningsteknologi både kan dyrke optimalt og samtidig skåne vandmiljøet,« siger Esben Auken.

Selvom Danmark er helt i front, når det gælder viden om at kortlægge grundvandet, er der stadig et stykke vedligeholdelsesarbejde at gøre. I Danmark er det kommunerne, der hver især udarbejder indsatsplaner for at sikre grundvandet i deres områder, og Rambøll har gennem mange år været en af de private rådgivningsvirksomheder, der både har været med til at kortlægge de danske grundvandsressourcer og rådgivet kommunerne om, hvordan de bedst passer på grundvandet.

Peter Thomsen, der er chefkonsulent i Rambølls afdeling for vand og naturressourcer, forklarer, at danskerne har nok rent drikkevand, men at der løbende skal holdes øje med kvaliteten af det.

»Vi har nok drikkevand, men det er særligt udfordret af pesticider fra landbrugene, som påvirker det. Der er et godt administrativt grundlag for at sikre drikkevandet, og det skal fortsat vedligeholdes, så vi bliver ved med at have godt styr på grundvandet,« siger han.

Aarhus har udfordringer med drikkevandet

drikkevand grundvand landbrug kande glas

Beskyttelsen af vores grundvand er det, der gør, at vores drikkevand kan blive ved med at være rent. I Danmark har vi nok drikkevand, som det ser ud nu, men det er særligt udfordret af pesticider fra landbrugene, som påvirker det. (Foto: Shutterstock)

vor stort er problemet med pesticider?

»Det er meget forskelligt rundt om i landet. Aarhus er et af de områder, som har udfordringer med drikkevandet,« fortæller Peter Thomsen og forklarer, at kommunerne blandt andet kan foretage skovrejsning eller sætte restriktioner og krav til landmændene på bestemte områder, hvor grundvandet har behov for særlig beskyttelse.

Nogle kommuner benytter sig af Rambøll og andre rådgivere til at udforme deres indsatsplaner, mens andre kommuner selv står for arbejdet.  

Endnu er Esben Auken og hans forskerkolleger ikke i stand til at kortlægge, hvilke vandboringer der er blevet forurenet med pesticider. I stedet kortlægger de jordlagene, der styrer, om der kan komme forureninger i grundvandet.

Fra grundvand til forurenet jord

Mens den danske grundvandsviden er efterspurgt internationalt, tager et nyt samarbejde form herhjemme mellem forskerne på Aarhus Universitet og enkelte regioner. For nogle af metoderne til at kortlægge grundvandet kan sandsynligvis også bruges til at kortlægge forurening i jorden.

»I kortlægningen af grundvandet scanner vi store og dybe områder, men med jordforurening er vi helt nede på den enkelte matrikel og scanner blandt andet for små sandlag, der er i stand til at transportere forurening lige under jordens overflade,« siger forsker Esben Auken.

I øjeblikket samarbejder han med Region Hovedstaden og Region Midtjylland for at finde ud af, om metoderne er anvendelige, hvilket han mener, at meget tyder på.

Det er regionerne, der udfører opgaven med at kortlægge og oprense jordforurening i Danmark. Forureningen kan komme mange forskellige steder fra, og typisk er forureningen sket for mange år siden. Forurening fra gamle benzin- og servicestationer udgør sammen med gamle renserier en stor andel af jordforureningen.

I dag har Danmark ikke noget samlet overblik over, hvilke forurenede grunde der ligger og forurener vandløb, søer og havmiljø.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud