Klimaforskere bygger ishaller med balloner
En dansk isforsker har fået en genial idé. Enorme ishaller kan konstrueres ved at dække kæmpeballoner med sne fra en sneblæser. Hallerne kan bruges af forskere, der borer iskerner op – eller måske af turister.

Nu kan store haller i sneen i Grønland og på Antarktis bygges på en helt ny og unik måde. Man starter med at blæse store balloner op i udgravninger i sneen, og så dækker man dem med sne fra en sneblæser.

Historien kort
  • Forskernes ishaller, hvorfra de borer iskerner op, kan opføres ved hjælp af balloner, der dækkes af sne.
  • På den måde slipper forskerne for at flyve tonsvis af træ ud på isen. Ballonmetoden er mere miljøvenlig.
  • Den danske metode har vakt international opsigt. Måske kan den også bruges til at opføre ishoteller.

Efter et par dage er sneen hærdet, så den kan fungere som tag. Så tømmes ballonerne, og nye, smukke og solide haller er dukket op under overfladen. Haller, som isforskere kan bruge som arbejdsplads.

»Vi har været deroppe og installere vores udstyr. Tilsyneladende fungerer det godt, hallerne virker meget stabile. Vi er spændte på, hvordan de vil være at arbejde i,« fortæller Steffen Bo Hansen om de ishaller, der kom til verden sidste forår.

Steffen Bo Hansen er ingeniørassistent på Center for Is og Klima, der hører under Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet, og han har arbejdet med iskerneboringer siden 1970'erne. Snart skal han og resten af holdet tilbage til Grønland og bore videre.

Isen røber fortidens klima

Metoden kan netop bruges af isforskere og ingeniører, der vil bore iskerner op. De skal nemlig bruge en hal at bore fra, og én mere til at lave videnskabelige undersøgelser af isen.

Ældgammel is kan røbe fortidens klima og give os en bedre idé om, hvad der venter os i en verden, der bliver stadig varmere på grund af den menneskeskabte drivhuseffekt. Derfor borer forskerne ned i isen i Grønland og på Antarktis for at hente gammel is op til analyse.

Isen kan være mange hundredtusinde år gammel, og den gemmer blandt andet på historisk information om temperaturen og atmosfærens indhold af drivhusgasser.

Det er noget, som vi på Videnskab.dk har skrevet mange artikler om, for eksempel Opvarmning af Grønland flyttes 4.000 år tilbage og Iskerner fra Grønland og Antarktis smelter sammen.

Spild af træ

Men iskerneboringer er en barsk affære. De foregår i de mest ugæstfri miljøer på kloden ved temperaturer langt under frysepunktet.

Typisk graver isforskerne og teknikerne et stort hul i isen og starter boringerne derfra, for så kan de være i læ for vind og vejr.

Ishule med bjælkeloft

Trykket fra sneen kan gøre en ishule med træloft ubrugeligt på få år. Her er samme hule fotograferet i 2009 og i 2012. Hulens højde er faldet fra 4,60 til 3,25 meter. Bemærk alle de knækkede bjælker i loftet til højre. (Fotos: J. P. Steffensen)

Hidtil er de store snegrave blevet dækket af bjælker og krydsfiner, men det er ikke en ideel løsning.

Det er dyrt og besværligt at transportere det tunge træ til de afsides boresteder, der ofte er langt inde på indlandsisen, og der er grænser for, hvad trækonstruktionen kan holde til. Efter nogle år giver taget efter for trykket fra det sne, der daler ned ovenpå.

Haller bygget af sne med ballonmetoden holder længere. Desuden er metoden miljøvenlig og kan spare forskerne for en hel del tid og besvær.

Dansker fik ideen

Det var professor Jørgen Peder Steffensen fra Center for Is og Klima, der fik ideen til at bruge balloner.

»Jeg oplevede, hvordan vi måtte forlade enorme tømmermængder i sneen, fordi bjælkerne i loftet brækkede under trykket. Det fik mig til at tænke på, om man ikke kunne konstruere hulerne på en mere miljøvenlig måde med naturens egne materialer,« fortæller han.

»Jeg vidste, at når sneen lander efter at have været igennem en sneblæser, så bliver den stenhård efter et par timer – nærmest som beton. I sneblæseren bliver sneen så at sige makuleret, så snekrystallerne bliver slået i stykker og pakker sig helt tæt.«

En hoppeborg i sneen

Is bores op og analyseres

Godt nok er isforskerne i læ nede i borehallen, men der er stadig hundekoldt. Der må heller ikke være for varmt, for det ville gå ud over kvaliteten af de iskerner, der efterhånden bores op og opbevares i en sidehule.

Iskernerne bliver analyseret med det samme på stedet i en snehal, der kaldes videnskabshallen. Her undersøger forskerne for eksempel isens ledningsevne, dens indhold af en række kemiske komponenter og dens krystalstruktur.

Mere udførlige analyser skal udføres på laboratorier rundt omkring i verden, for eksempel på Københavns Universitet. Nede i snehallerne bliver isen skåret op og pakket i termobokse, før den bliver fløjet til disse laboratorier.

Jørgen Peder Steffensen tænkte, at hvis blot man kunne få sneen fra en sneblæser til at ligge og hærde et par dage, så kunne den afløse den trækonstruktion, der ellers skulle bruges som tag.

Så kom ideen til at bruge en ballon til at holde sneen oppe så længe.

Kolding-firmaet Presenco viste sig at kunne levere varen – en ballon af forstærket PVC. Som en hoppeborg, bare formet som en cylinder med en halvkugle i hver ende.

»Så lægger sneen sig som en romersk rundbue, der kan tåle et stort tryk. Ballonen var ideel, fordi den gav et stillads med en fuldstændig jævn overflade. Så fordeles bæreevnen helt jævnt,« siger Jørgen Peder Steffensen.

»I 2012 fik vi bygget en prøveballon, der var 15 meter lang og 4,2 meter i diameter. Så lavede vi en udgravning, der var en smule mindre end det, ballonen gerne ville være. Den oppustede ballon lå i udgravningen som pølsen i et pølsebrød, og så blæste vi sne på og byggede taget op.«

»Efter tre dage vendte vi pumpen om, sugede ballonen tom og trak den ud. Resultatet var en støbt snehule.«

35 meter lange balloner

I årene efter holdt forskerne godt øje med snehulen ved NEEM-boringen i det nordvestlige Grønland. I 2015 kunne de konstatere, at den stadig holdt formen. Så fik de blod på tanden.

Metoden er for alvor blevet brugt ved EastGRIP-boringen i Nordøstgrønland sidste forår. Her vil forskerne bore 2,5 km ned i isen, helt ned til grundfjeldet. Vi har tidligere skrevet om projektet, der ledes af Center for Is og Klima, i artiklen Kæmpe klimajoker: Indlandsisen er utæt.

Oppustet kæmpeballon

Ballonerne er noget større end den gennemsnitlige Tivoli-ballon. Denne er 35 meter lang og fem meter i diameter. (Foto: J. P. Steffensen)

Her har forskere og ingeniører brugt balloner, der var op til 35 meter lange og fem meter i diameter. Omtrent som tre almindelige bybusser.

De byggede en større struktur bestående af tre haller, to skakter (en elevatorskakt og en trappeskakt, hvor ballonerne var stillet på højkant), et iskernelager og en 40 meter lang rampe ned. Bunden af hallerne ligger syv meter under overfladen. I alt blev der brugt 10 store balloner, der kan genbruges mange gange.

»Vi købte en stor sneblæser til at sidde på en PistenBully – et køretøj med brede larvefødder, der ellers kører rundt og laver pister på skisportssteder. Sneblæseren er 4,6 meter i bredden og har 150 hestekræfter. Den kunne flytte sne! Den tog mellem 20 og 50 cm sne ad gangen, så den skulle frem og tilbage nogle gange for at komme syv meter ned,« beretter Jørgen Peder Steffensen.

Ishoteller kan opføres hurtigt og billigt

Iskold arbejdsplads

Hvis man ikke kan fordrage kulde, skal man nok ikke være isforsker eller boreteknikker med speciale i isboringer. Det er en kold fornøjelse.

De seneste år er det dog blevet lidt mere behageligt at være boretekniker. Nu har de nemlig en kabine – faktisk bare en stor frysekabine med vinduer – de kan opholde sig i, mens de på en computer holder øje med, hvordan det går med isboret nede i isen.

Men når boret kommer op med en ny iskerne, skal man være klar til at tage imod den. Så kan man komme til at stå og rode med metaldele i minus 30 grader, nogle gange med de bare fingre, der er våde af borevæske. Det må man tage med.

Han fortæller videre, at ballon-snehulerne har vakt international opsigt:

»Jeg tror, at rigtig mange vil bruge metoden. Amerikanerne har spurgt til den, og jeg har tilbudt, at de må låne nogle balloner og afprøve teknikken. Franskmændene er i gang ved Dome C på Antarktis, og jeg er sikker på, at englænderne og tyskerne snart melder sig. Det har store perspektiver.«

»Jeg har også foreslået Grønlands selvstyre at bruge metoden. Man kunne bygge et oplevelsescenter i indlandsisen for relativt få penge. Så kunne turister betale for at overnatte i en snehule. Det er alt for dyrt at opføre bygninger på indlandsisen, men snehuler kan bygges billigt med balloner.«

Jørgen Peder Steffensen og kollegerne glæder sig til at komme tilbage til EastGRIP, der nu er forladt, for om vinteren er det for koldt til at arbejde med isboringerne.

Lejren åbner igen 26. april 2017. Så vil det vise sig, om de forbundne, ballonskabte ishaller stadig er i topform.

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