Kinderægget Lynetteholm og den grimme overraskelse – 1. del

En kunstig halvø i Øresund, som skal fyldes op med overskudsjord, og som skal være en ny bydel og en del af en stormflodssikring af København.

Det var visionen med Lynetteholmen, da Folketinget vedtog projektet 4. juni 2021.

Projektet blev kaldt et ’kinderæg’, da det i 2018 første gang blev fremlagt af begejstrede politikere med daværende statsminister Lars Løkke Rasmussen i spidsen.

Lynetteholm skulle nemlig løse hele tre udfordringer:

• boligmangel
• trafikale problemer
• klimasikring

Folketingets beslutning hviler blandt andet på en computermodel af havmiljøet i Øresund, altså vandstande, strømninger, vandmasser med mere.

Ved hjælp af modellen har nogle rådgivere undersøgt, hvilke konsekvenser Lynetteholm kan forventes at få for miljøet. Men kan vi stole på, at modellen regner rigtigt?

Sådanne hydrografiske modeller er meget komplekse og svære at gennemskue. Det har jeg beskrevet i denne artikel på Videnskab.dk.

Hvis modellen ikke regner rigtigt, kan Lynetteholm vise sig at få katastrofale følger for miljøet i hele Østersøen.

Dette er første ud af to artikler, hvor jeg vil se kritisk på både modellen og de potentielle miljøudfordringer, som vi i Danmark har beskæftiget os meget med tidligere, da broerne over Storebælt og Øresund blev opført.

Østersøen er allerede presset

Lynetteholm er ganske stor og kommer til at strække sig langt ud i Øresund.

Her vil halvøen afskære Kongedybet, som er en af tre dybe render i Øresund, hvorigennem vandmasser med salt og ilt fra Kattegat strømmer ind i Østersøen.

Denne indstrømning af salt og ilt er afgørende for miljøet og økosystemet i hele Østersøen.

Østersøen er i forvejen hårdt ramt af iltsvind på grund af mange årtiers tilførsel af næringsstoffer fra både landbrug og spildevand fra industri og husholdninger.

En reduktion i indstrømningen af salt og ilt vil yderligere forværre miljøtilstanden i Østersøen.

Ikke blot Øresund, men også Storebælt og i mindre grad Lillebælt spiller en ekstrem vigtig rolle for indstrømningen af salt og ilt til Østersøen. Denne rolle var derfor i fokus, da man i 1990'erne opførte broerne over først Storebælt og siden Øresund.

Den berømte nul-løsning

Dengang var den såkaldte ’nul-løsning’ et ufravigeligt krav til projekterne.

Hvad en nul-løsning er, forklares i det følgende af Jacob Steen Møller, der er tidligere divisionsdirektør ved DHI A/S og ledende rådgiver for miljøundersøgelserne på de store broprojekter (citat bekræftet i forbindelse med denne artikel).

DHI A/S er et rådgivningsfirma, som har specialiseret sig i blandt andet at udvikle computermodeller af havmiljøet, og som står bag den model, som behandles i denne artikel.

»Formålet med nul-løsningen var at sikre, at projektet ikke påvirkede de naturlige forhold uden for nærområdet omkring broen. Denne særlige definition er vigtig at forstå.«

»Havmiljøet i Østersøen påvirkes nemlig af mange processer, blandt andet afstrømningen af ferskvand fra det meget store opland, og vindforholdene over hele Skandinavien og Nordsøen. Disse processer kan vi hverken styre eller forudsige.«

»Den eneste sikre løsning var derfor at sørge for, at broen som sådan ikke medførte en ændring af gennemstrømningen af hverken vand eller salt.«

En nul-løsning blev opnået ved først at udforme broens konstruktioner optimalt. Dernæst kompenserede man yderligere for konstruktionerne ved at afgrave havbund i nærheden af broen.

Disse kompensations-afgravninger medførte en øget gennemstrømning svarende til den blokering, som broen medførte.

Det betød i sidste ende, at broen ikke påvirkede miljøet eller økosystemet i Østersøen. Et panel af uafhængige, internationale eksperter gennemgik projektet kritisk, og godkendte i sidste ende nul-løsningen.

Lynetteholm har stor lighed med broprojekterne

Lynetteholms store udstrækning og blokering af Kongedybet betyder, at projektet har en stor lighed med de store broprojekter over Storebælt og Øresund.

Dermed må vi forvente, at Lynetteholm vil få en betydelig indflydelse på miljøet i hele Østersøen, hvis ikke vi sørger for at lave en nul-løsning.

Som nævnt har man brugt en computermodel, i resten af artiklen omtalt som Øresundsmodellen, til at undersøge, i hvilken grad Lynetteholm vil påvirke gennemstrømningen af vand og salt i Øresund.

Ved hjælp af modellen konkluderer man, at der ikke vil være behov for en nul-løsning, fordi byggeriet kun vil påvirke havmiljøet lidt.

Det lyder jo meget godt, men hvad hvis Øresundsmodellen regner forkert? Som jeg vil vise herunder, tyder meget på, at modellen er fuld af fejl. Det kan få katastrofale konsekvenser for Østersøen.

Fokus på kritik af modellen

Undersøgelserne af gennemstrømningen af vand og salt i Øresund er blevet lavet på foranledning af bygherren, Udviklingsselskabet By og Havn I/S.

Undersøgelserne er primært blevet foretaget af DHI A/S.

Udviklingsselskabet By og Havn I/S vil jeg i det følgende omtale som bygherren, og DHI A/S vil jeg omtale som rådgiveren.

Det skyldes, at jeg gerne vil sætte fokus på problemstillingen, det vil sige modellen og brugen af den, ikke de pågældende parter.

Problemstillingen er nemlig generel og ikke kun forbundet med Lynetteholm, selvom de miljømæssige konsekvenser i dette tilfælde kan vise sig at være særligt katastrofale.

Ingen nul-løsning til Lynetteholm

Som sagt har rådgiveren brugt Øresundsmodellen til at undersøge gennemstrømningen af vand og salt i Øresund.

Rådgiverens konklusion er, at Lynetteholm medfører en lille blokering, men at man ikke skal bekymre sig om denne blokering.

Det er meget overraskende, især med tanke på de store broprojekters nul-løsning, som var et ufravigeligt krav for at sikre miljøet og økosystemet i Østersøen.

Uden en pålidelig model, som kan beskrive fysikken i Øresund på en fornuftig måde, er det nærmest umuligt at bedømme blokeringen.

Spørgsmålet er derfor, om den overraskende konklusion er pålidelig.

I det følgende kigger jeg derfor nærmere på Øresundsmodellen. Vi ser først på, hvordan modellen virker, og dernæst om vi kan stole på resultaterne.

Det kan være en hjælp at kende til min forudgående artikel ’Computer-modeller af havmiljøet: Kan vi stole på dem?’.

Det indeholder Øresunds-modellen

Før vi kan gå kritisk til værks, skal vi forstå, hvad modellen omfatter, og hvordan den virker.

Venstre del af figuren herover viser dels det geografiske område, som Øresunds-modellen dækker, dels det net af punkter, hvori modelberegningerne foretages.

Øresunds-modellen er tredimensionel. Det betyder, at der i hvert af de viste punkter i figuren foretages beregninger i en række punkter fordelt ned gennem vandsøjlen.

Beregningerne foretages ved at løse nogle komplicerede ligninger, blandt andre Newtons anden lov.

Randbetingelserne er afgørende

Øresunds-modellen har to åbne rande, dels i den nordlige ende mellem Gilleleje og Kullen, dels i den sydlige ende mellem Stevns og Falsterbonæsset.

På disse åbne rande har man brug for randbetingelser i form af vandstande, saltholdigheder og temperaturer. Læs mere om randbetingelser i denne artikel.

Uden fornuftige randbetingelser kan man ikke lave pålidelige beregninger af gennemstrømningen af vand og salt i Øresund.

Øresunds-modellen er anvendt på 2018, altså et helt år. Denne modelperiode er opdelt i ganske små skridt af få sekunders varighed.

For hvert af disse skridt har modellen beregnet resultater i form af strømhastigheder, saltholdigheder, temperaturer med mere.

Disse beregninger har modellen foretaget i alle dybder i alle punkter i beregningsnettet. Modelresultaterne omfatter altså en meget stor mængde data.

Lynetteholm i modellen

Den påvirkning, som Lynetteholm vil medføre, kan undersøges ved at ændre på kystlinjen og dybderne svarende til Lynetteholms udseende, jævnfør den røde og pink streg på højre del af figuren herover.

Blokeringen findes ved at sammenligne transporten af vand og salt gennem Øresund først uden og dernæst med Lynetteholm lagt ind i modellen.

Denne sammenligning skal ske ved hjælp af resultater, som trækkes ud af modellen med så kort et tidsinterval, at resultaterne kan beskrive alle vigtige, fysiske processer.

Klarer de lette beregninger fint

Vi har nu en idé om, hvordan modellen virker. Men kan vi stole på, at modellen regner rigtigt? Det undersøger man i første omgang ved at se på nogle modelresultater.

Venstre del af figuren herover viser en sammenligning mellem beregnede og observerede vandstande i Københavns Havn for hele modelperioden.

Sammenligningen ser faktisk fin ud, for der er stor overensstemmelse mellem beregninger og observationer. Det er tydeligt, da prikkerne ligger tæt på den orange linje.

Man kan derfor forvente, at modellen med rimelig sikkerhed kan forudsige, hvordan Lynetteholm vil påvirke vandstandene i Øresund. Men det er den nemme del af modelleringen.

Det er straks meget sværere at regne på vandmasser og lagdeling. Her må vi ud på en lille omvej for at forklare hvorfor.

Vandmasser og lagdeling er forbundet med saltholdighed og temperatur, som bestemmer densiteten af en vandmasse, altså vandets vægt i forhold til hvor meget det fylder. Jo mere salt vandet indeholder, desto tungere er det.

Salt i de danske farvande

De danske farvande er i meget høj grad præget af store forskelle i især saltholdighed. Hvis vi bruger Øresund som eksempel, kan det illustreres på følgende måde:

I den nordlige ende af Øresund, det vil sige i Kattegat, som er forbundet med Nordsøen og Atlanterhavet, optræder der normalt vandmasser med relativt høje saltholdigheder.

I den sydlige ende, som er forbundet med Østersøen, optræder der relativt lave saltholdigheder.

Når disse vandmasser mødes i Øresund, finder man ofte de relativt lette vandmasser fra Østersøen i den øvre del af vandsøjlen, mens man i den nedre del af vandsøjlen ofte finder de relativt tunge vandmasser fra Kattegat.

Som nævnt ovenfor er netop de saltholdige vandmasser fra Kattegat meget vigtige for miljøet i Østersøen. Derfor er det afgørende, at disse vandmasser ikke blokeres af eksempelvis en bro eller ny ø.

Modellen viser for lille saltholdighed

Når sagen drejer sig om Øresund og Lynetteholm, er det derfor ekstremt vigtigt, at modellen kan beskrive netop vandmasser og lagdeling korrekt.

Det betyder, at modellen skal kunne tage højde for blandt andet friktion og blanding mellem vandmasserne.

Samtidigt kan blandt andet Jordens rotation og corioliskraften spille en vigtig rolle. Det viser blot, hvor komplekst det er at regne på.

Højre del af figuren herover viser, at Øresunds-modellen (farvede streger) d. 22. januar 2018 afviger fra observationen (blå prikker) med 1 - 10 promilles saltholdighed, altså en fejl i forhold til observationen på mellem 10 og 30 procent.

Desuden er modellen ikke i stand til at gengive den relativt skarpe overgang mellem det øvre og det nedre lag i vandsøjlen.

Rådgiverens egen dokumentation viser, at modellen generelt har svært ved at gengive det nedre, saltholdige lag i den centrale del af Øresund.

En gennemgang af samtlige observationer af saltholdigheden i den centrale del af Øresund viser, at Øresundsmodellen regner typisk 10-20 procent forkert, og at modellen næsten altid viser en for lille saltholdighed.

Øresundsmodellen er dumpet

Her kunne gennemgangen af Øresunds-modellen allerede ophøre. Modellen er ikke i stand til at beskrive lagdelingen eller saltholdighederne korrekt.

Dermed kan modellen ikke bruges til at regne på indstrømningen af salt til Østersøen.

Derfor kan modellen naturligvis heller ikke bruges til at bestemme hverken blokeringen på grund af Lynetteholm eller den påvirkning på miljøet i Østersøen, som projektet må forventes at få.

Forbavsende få observationer

I øvrigt er det samlede antal observationer af saltholdigheden, som er vist på højre figur ovenfor, og som er anvendt til sammenligning med modelberegningerne, blot 22.

Disse observationer er foretaget på kun på to stationer i Øresund og er fordelt over hele 2018.

Dette antal er forbavsende lille, når man tænker på, hvor kompliceret systemet er, og hvor kritisk et spørgsmål modellen skal bruges til at svare på.

Til sammenligning omfattede de store broprojekter over Storebælt og Øresund meget omfattende måleprogrammer, som varede i årevis, inden computer-modellerne overhovedet kunne opbygges.

Hvad er fejet ind under gulvtæppet?

Rådgiverens rapport indeholder i øvrigt en række ting, som giver indtryk af, at man ikke har fortalt hele sandheden.

Et eksempel er, at rapporten oplyser i detaljer om den generelt fine sammenhæng mellem beregnede og observerede vandstande.

Men de tydelige og meget store afvigelser mellem beregnede og observerede saltholdigheder, som fremgår af rådgiverens dokumentation (se figuren ovenfor), er ikke nævnt med et ord noget sted.

Tredjepartens gennemgang

På foranledning af de svenske myndigheder (se mere i boksen) er det hollandske rådgivningsfirma Deltares imidlertid blevet bedt om at foretage en gennemgang af modellen.

Deltares, som jeg vil omtale som tredjeparten, har haft adgang til flere vigtige dokumenter vedrørende modellen, som rådgiverens egen dokumentation ikke har oplyst om.

Derfor har tredjepartens gennemgang ført til en del indsigt i modellen, som vi kan lære meget af, og som peger på, hvorfor modellen ikke regner rigtigt.

Kan vi stole på tredjeparten?

Man skal dog være opmærksom på, hvem der har bestilt og betalt for tredjepartens arbejde.

For selvom tredjepartens gennemgang af modellen er sket på baggrund af svenskernes bekymring, er det faktisk bygherren selv, som har betalt.

Samtidigt har bygherren i klare vendinger oplyst til tredjeparten, hvilket resultat man gerne ville have, ifølge det underskrevne aftaledokument mellem Deltares og By og Havn. Videnskab.dk har modtaget dokumentation for tilbuddets indhold fra forfatteren.

Så det må betegnes som uhæderligt, når tredjeparten i medier og pressemeddelelser fra bygherren (der ikke længere fremgår af bygherrens hjemmeside) omtales som værende uvildig.

Læs med i anden del, der udkommer i morgen 28. april, hvor jeg dykker ned i tredjepartens vurdering og finder mange af de fejl, som Øresundsmodellen lider under.

Morten Holtegaard Nielsen er selvstændig havforsker og rådgiver i Marine Science & Consulting ApS. Morten forsker i de hydrografiske forhold i de danske farvande, særligt Øresund, Storebælt og Lillebælt.

Samtidigt udfører Marine Science and Consulting ApS rådgivningsopgaver vedrørende havmiljø, primært med udgangspunkt i observationer.

Morten Holtegaard Nielsens firma udvikler ikke computermodeller på linje med dem, som DHI har lavet for By og Havn. De to firmaer er derfor konkurrenter i bred forstand, men ikke i den heromtalte sag.