Mysteriet på havbunnen

Geologer har gitt dem navnet pockmarks, som betyr kopparr. Teoriene rundt opprinnelsen til de sirkelrunde gropene har vært mange siden de ble oppdaget på bunnen av hav og innsjøer for rundt tretti år siden. Det anslås at de eldste av dem i Nordsjøen er rundt ti tusen år gamle. På fotografier kan gropene se ut som månekrater.

Fram til nå har ingen visst hvordan de har oppstått. Men nå har en tverrfaglig forskergruppe funnet en forklaring. Teorien dukket opp da de undersøkte grunnen ved Trollplattformen.

Uforklarlige gassbobler

Ved Troll overvåkes nemlig alt som skjer både på og rundt plattformen, ekstra nøye. Geoteknisk kunnskap må til for å sikre at mastodonten som produserer store mengder naturgass, kan stå trygt på havbunnen. Undersøkelsene på Troll viste at det hadde samlet seg trykk under selve plattformen.

I tillegg fant forskerne gassansamlinger i det som kalles ringrom: hulrommene mellom fôringsrørene i brønnen. Mens de arbeidet med å finne ut hvorfor, dukket det opp spørsmål knyttet til månelandskapet på havbunnen utenfor: Var det en sammenheng mellom plattformens plassering, naturgassen som piplet inn, trykkopphopningen og gropene rundt plattformgiganten?

Modellforsøk

Teorien ble presentert for den tverrfaglige forskergruppen som tok problemstillingen med inn i laboratoriet på SINTEF.

Forsker og geotekniker Martine de Vries ved SINTEF har latt seg fasinere av pockmarks siden hun var student. Derfor tok hun med glede og entusiasme imot jobben med å gjennomføre og lede arbeidet med modellforsøkene som er en bit i det store arbeidet med å avsløre opprinnelsen til de snodige merkene.

Var gropene resultat av gass som lekket fra grunnen – og kunne det være årsaken til de uforklarlige gassansamlingene på Troll? I så fall – kom de merkelige ringene i havbunnen fra en geologisk gassutblåsning, eller hadde de blitt dannet sakte men sikkert?

Dannet havbunnen på nytt

– For å få svar på spørsmålene satte vi i gang å simulere dannelsen av havbunnen rundt Troll. I virkeligheten dannes havbunnen kontinuerlig, og har blitt til gjennom millioner av år. I laboratoriet ble den derimot til på en ukes tid, forteller deVries.

Modellen besto av et kvadratmeter stort vannbasseng, en slampumpe som gradvis fordelte 100 kilo med «havbunnsmateriale», samt noen luftslanger i bunnen av bassenget. Materialet forskerne valgte som «havbunn», var silt, et materiale med mindre partikler enn sand og større enn leire, som sedimenterte seg raskt.

Luftslangene i bunnen simulerte gassmigreringen. Og resultatene viste seg etter få dager: I silten ble det dannet små runde groper på stedene hvor det lekket ut luft fra bunnen. Forskerne var på sporet.

Gjennomsiktig forsøk

Når Gemini er på besøk, står Martine de Vries i den samme kjelleren på Gløshaugen og studerer noe som ser ut som et stort, opplyst akvarium. Monteren er fylt med en klar, geléaktig masse – et kunstig mineral kalt laponitt som har partikler hundre ganger mindre enn leirpartikler.

– Fordi laponitten er gjennomskinnelig når den blandes med vann, blir det mulig å undersøke hva som skjer i de kunstige sedimentene, forklarer De Vries, og peker på noen knapt synlige hulrom med gass i midten av massen.

Forsøket skal gi forskerne grunnleggende forståelse av mekanismene som gjør at gass vandrer, eller migrerer, og dermed kunnskap nok til å utvikle en matematisk modell som kan simulere fenomenet.

– Mange faktorer spiller inn når gass vandrer, gassen finner vei i den retningen der det er minst motstand, forklarer de Vries og peker:

– Her ser du at trykket er minst i horisontal retning siden gassen stiger. I tillegg har gassen oppdrift, det vil si at den er lettere enn det som omgir den.

Litt lenger bort står en annen av SINTEF-forskernes oppfinnelser: I en tre meter bred og 1,25 meter høy modell lages en sjøbunn av sand og silt mellom to pleksiglassplater. Etterpå sendes luft gjennom sjøbunnen for å se på hvordan denne beveger seg gjennom massene.

Smelting av gasshydrater

Så langt viser modellforsøkene at begge teoriene som har blitt satt fram om pockmarks, er mulige. De kan enten ha blitt til brått med en geologisk gassutblåsing, eller de kan ha blitt til over lang tid. Forskerne klarte å simulere begge prosessene.

– Når det gjelder Trollfeltet, har vi funnet stadig flere bevis for at pockmarks skyldes gasshydrater i sjøbunnen som har smeltet etter siste istid. Da slippes det fri mye gass som pipler til overflaten og sørger for en «geologisk utblåsing» over flere hundre år. Dette førte til dannelsen av de store kraterne vi ser i dag, opptil 100m i diameter og 12m dype, sier Tor Inge Tjelta ved Statoil.

Han har ledet den tverrfaglige prosjektgruppen med forskere og ingeniører fra SINTEF, Norges geotekniske institutt, Institutt for energiteknikk, Volcanic Basin Basin Research og Statoil hele veien. I laboratoriet på Gløshaugen i Trondheim fortsetter forskerne å studere hva som skjer når gassen vandrer gjennom havbunnen.

Arbeidet som startet med Trollet i Nordsjøen, har ført til videre forskning for å forstå gasslekkasjer i havbunnen, både de som er naturlige og de som måtte oppstå som følge av olje- og gassvirksomhet.