SPECIALARTIKLER
|
|
Gamle alger viser vej til drikkevand |
Hjemtag (download) pdf-filen aktuel-naturvidenskab-5-2006.pdf (~485 kb)
PDF-filer skal læses med en pdf-reader. Du kan f.eks. bruge Acrobat Reader Xpdf eller GSview
22
Aktuel Naturvidenskab | 5 | 2006
Af Karen Dybkjær og
Erik Skovbjerg Rasmussen
Erik Skovbjerg Rasmussen
Gamle alger viser
vej til drikkevand
G
E
O
L
O
G
I
&
G
R
U
N
D
V A
N
D
Geologer anvender
20 millioner år gamle,
mikroskopiske alger til at
fi nde nye forekomster af
rent drikkevand.
I store dele af Danmark er
der mangel på rent drikkevand.
Det skyldes, at en stor del af
grundvandet i de øvre jordlag er
forurenet som et resultat af tid-
ligere tiders brug af forskellige
miljøskadelige stoffer. Det er
derfor nødvendigt at finde nye,
uforurenede grundvandsmaga-
siner, hvis vi vil undgå at skulle
til at rense vores drikkevand
kemisk, f.eks. ved at tilsætte
klor. I Midt- og Sønderjylland
er det lykkedes geologerne at
kortlægge fl ere nye, dybtlig-
gende grundvandsmagasiner i
forurenet som et resultat af tid-
ligere tiders brug af forskellige
miljøskadelige stoffer. Det er
derfor nødvendigt at finde nye,
uforurenede grundvandsmaga-
siner, hvis vi vil undgå at skulle
til at rense vores drikkevand
kemisk, f.eks. ved at tilsætte
klor. I Midt- og Sønderjylland
er det lykkedes geologerne at
kortlægge fl ere nye, dybtlig-
gende grundvandsmagasiner i
jordlag, der er 15-23 millioner
år gamle. Vi har brugt en kom-
år gamle. Vi har brugt en kom-
bination af forskellige metoder,
der oprindeligt blev udviklet til
at efterforske olie. En af meto-
derne er at anvende millioner år
der oprindeligt blev udviklet til
at efterforske olie. En af meto-
derne er at anvende millioner år
gamle cyster fra mikroskopiske
alger kaldet dinoflagellater
alger kaldet dinoflagellater
(se faktaboks) til at datere
og kortlægge lagenes forløb i
undergrunden.
undergrunden.
Floddeltaer i Jylland
For 15-23 millioner år siden - i
den tidlige og mellemste del af
den tidsperiode geologerne kal-
der Miocæn - gik vestkysten
den tidsperiode geologerne kal-
der Miocæn - gik vestkysten
tværs gennem Jylland (fi gur 1).
Kloden var også dengang udsat
for store variationer i klimaet. I
de kolde perioder blev en masse
af vandet på jordkloden bundet
som is ved polerne og derfor
sank havet. Når havet sank, ryk-
kede den daværende kystlinie
i Jylland længere mod sydvest.
de kolde perioder blev en masse
af vandet på jordkloden bundet
som is ved polerne og derfor
sank havet. Når havet sank, ryk-
kede den daværende kystlinie
i Jylland længere mod sydvest.
Det område, der udgør Jylland
i dag, var da gennemskåret af
fl odsystemer, der mundede ud
i store deltaer. I varmere perio-
i dag, var da gennemskåret af
fl odsystemer, der mundede ud
i store deltaer. I varmere perio-
der smeltede isen ved polerne
og havet steg. I disse perioder
dækkede havet store dele af det
nuværende Jylland.
og havet steg. I disse perioder
dækkede havet store dele af det
nuværende Jylland.
Alt dette kan læses ud af den
jyske undergrund, hvor vi i dag
kan fi nde afl ejringer fra mindst
tre store fl oddeltaer. Disse del-
taer har ligget forskellige steder
kan fi nde afl ejringer fra mindst
tre store fl oddeltaer. Disse del-
taer har ligget forskellige steder
Rent drikkevand fra grundvand er en "selvfølge" i Danmark.
F
o
to: Jens Møller
23
Aktuel Naturvidenskab | 5 | 2006
Spor efter gamle dinofl agellater
Figur 1. Kystliniens forløb for mel-
lem 22 og 15 millioner år siden.
Kystlinien rykkede frem og tilbage
som følge af ændringer i klimaet og
dermed i havniveauet.
For omkring 22 millioner år
siden var der et stort delta i området
omkring Billund. Et fald i havni-
veauet for omkring 20 millioner år
siden medførte at kystlinien rykkede
længere mod sydvest og der blev dan-
net et stort delta i området omkring
dermed i havniveauet.
For omkring 22 millioner år
siden var der et stort delta i området
omkring Billund. Et fald i havni-
veauet for omkring 20 millioner år
siden medførte at kystlinien rykkede
længere mod sydvest og der blev dan-
net et stort delta i området omkring
Ribe. Et varmere klima medførte en
stigning i havniveauet for ca. 17,5
millioner år siden, hvorved havet
oversvømmede det midtjyske område.
millioner år siden, hvorved havet
oversvømmede det midtjyske område.
En ny kuldeperiode for ca. 17 millio-
ner år siden, en varmeperiode for ca.
16 millioner år siden og endnu en
kuldeperiode for ca. 15 millioner år
siden medførte fornyet frem- og tilba-
gerykning af kystlinien og dannelse af
store deltaer i det midtjyske og søn-
derjyske område.
siden medførte fornyet frem- og tilba-
gerykning af kystlinien og dannelse af
store deltaer i det midtjyske og søn-
derjyske område.
Dinofl agellater er en meget kompleks gruppe af éncel-
lede, mikroskopiske alger (protister). De fl este arter
lever i havvand, men der fi ndes også dinofl agellater i
ferskvand. De har to svingtråde (fl ageller), som gør, at de
kan bevæge sig rundt i vandet, alt efter hvor forholdene
er optimale. Som et led i deres livscyklus laver de hvile-
cyster, der synker ned på havbunden. Fra cysten spirer
en ny, bevægelig dinofl agellat frem, når forholdene er
gunstige. Cysten bliver tilbage på havbunden. Cysterne
består af et meget modstandsdygtigt organisk stof
kaldet "dinosporin" og bevares i sedimenterne gennem
millioner af år. Man kan derfor fi nde dem i havbunds-afl ej-
ringer, der er over 200 millioner år gamle! Dinofl agellat-
cyster bruges rutinemæssigt til at datere de geologiske
lag i Nordsø-boringerne, når der bores efter olie og natur-
gas. På fotoet ses et eksempel på en dinofl agellat-cyste,
der tilhører arten Homotryblium tenuispinosum.
Man kan fi nde dinofl agellat-cyster i alle former for sedi-
menter (ler, sand, kalk) afl ejret på havbunden. Cysterne
er i gennemsnit ca. 100
m (=1/10 mm) i diameter. Vi
fi nder cysterne ved at opløse sedimenterne med stærke
syrer (fl ussyre og saltsyre). Efter behandlingen med syre
er der kun organiske partikler tilbage. De bliver oxideret og
fi ltreret på fi ltre med meget små huller (20
m). På
den måde frasorteres alle de partikler, der er mindre
end cysterne. Cysterne og de andre organiske partik-
ler med omtrent samme størrelse bliver så rørt ud i
en dråbe glycerin-gelantine og lagt på et glaspræpa-
rat. Herefter studeres de tilstedeværende dinofl agel-
lat cyster i et lysmikroskop og bliver artsbestemt.
i Jylland, og de stammer fra tre
forskellige perioder, hvor hav-
niveauet var lavt. Deltaerne har
været af omtrent samme stør-
relse og form som det nuvæ-
rende Nildelta, men var bevok-
set med mangroveskov ligesom
det kendes fra det nutidige
Mississippidelta. De gamle delta-
afl ejringer fi ndes nu i op til 200
meters dybde, og de består af
sand og grus. Disse deltaafl ej-
ringer er interessante, fordi de
generelt udgør nogle rigtig gode
grundvandsmagasiner. Imel-
lem de sandede deltaafl ejringer
er der ler, der blev afl ejret på
havbunden i de varme perioder,
hvor det meste af Jylland var
dækket af hav. Disse lerlag vir-
ker nu som uigennemtrængelige
barrierer, der forhindrer forure-
forskellige perioder, hvor hav-
niveauet var lavt. Deltaerne har
været af omtrent samme stør-
relse og form som det nuvæ-
rende Nildelta, men var bevok-
set med mangroveskov ligesom
det kendes fra det nutidige
Mississippidelta. De gamle delta-
afl ejringer fi ndes nu i op til 200
meters dybde, og de består af
sand og grus. Disse deltaafl ej-
ringer er interessante, fordi de
generelt udgør nogle rigtig gode
grundvandsmagasiner. Imel-
lem de sandede deltaafl ejringer
er der ler, der blev afl ejret på
havbunden i de varme perioder,
hvor det meste af Jylland var
dækket af hav. Disse lerlag vir-
ker nu som uigennemtrængelige
barrierer, der forhindrer forure-
G
E
O
L
O
G
I
&
G
R
U
N
D
V A
N
D
Grafi k: Stefan Sølberg
24
Aktuel Naturvidenskab | 5 | 2006
net vand fra de øvre jordlag i
at sive ned til de dybe grund-
vandsmagasiner.
at sive ned til de dybe grund-
vandsmagasiner.
Modelbygning med
gamle alger
For at fi nde de gamle deltaer
har vi opbygget en tredimensi-
onel geologisk model, og det er
i opbygningen af denne model,
at dinofl agellat-cysterne er så
vigtige. Når en dinofl agellat art
onel geologisk model, og det er
i opbygningen af denne model,
at dinofl agellat-cysterne er så
vigtige. Når en dinofl agellat art
Hammerum
Isenvad
Addit Mark
Istidsaflejringer
Sand
Ler
Figur 3. Lagene fra Miocæn-peri-
oden hælder mod vest. Derfor vil
sandlagene være dybest begravet i
den vestlige del af Jylland, mens
de i de østlige egne kommer op, så
de ligger lige under istidsafl ejrin-
gerne eller når helt op til overfl a-
den. For at kunne beskytte disse
potentielle grundvandsmagasiner
mod forurening er det nødven-
digt at kortlægge, hvor sandlagene
kommer op nær overfl aden.
sandlagene være dybest begravet i
den vestlige del af Jylland, mens
de i de østlige egne kommer op, så
de ligger lige under istidsafl ejrin-
gerne eller når helt op til overfl a-
den. For at kunne beskytte disse
potentielle grundvandsmagasiner
mod forurening er det nødven-
digt at kortlægge, hvor sandlagene
kommer op nær overfl aden.
Figur 2. Et eksempel på en tredi-
mensionel geologisk model baseret på
informationer fra boringerne A og
informationer fra boringerne A og
B. Tre "begivenheder", uddøen af tre
dinofl agellat arter, viser os, hvordan
sandlagene i boringerne hænger sam-
men. Resultaterne fra de to boringer
tyder på, at der i det område nær
sandlagene i boringerne hænger sam-
men. Resultaterne fra de to boringer
tyder på, at der i det område nær
Brande, hvor boring B er boret, er
yderligere et sandlag, og dermed
et potentielt grundvandsmagasin,
under de to som allerede kendes fra
boring B.
et potentielt grundvandsmagasin,
under de to som allerede kendes fra
boring B.
Nyt
magasin
?
A
B
?
uddør eller en ny art opstår, er
det en "begivenhed", som kan
genfi ndes i jordlag af samme
alder, fra sted til sted. En tilsva-
rende, verdenskendt, begiven-
hed er da dinosaurerne uddøde
for ca. 65 millioner år siden
det en "begivenhed", som kan
genfi ndes i jordlag af samme
alder, fra sted til sted. En tilsva-
rende, verdenskendt, begiven-
hed er da dinosaurerne uddøde
for ca. 65 millioner år siden
- tilsyneladende på samme tid
over hele jordkloden.
Gennem de seneste syv år
har vi set på dinofl agellat-
cyster i jordprøver fra vand-
cyster i jordprøver fra vand-
G
E
O
L
O
G
I
&
G
R
U
N
D
V A
N
D
Grafik: Stefan Sølberg
Grafik: Stefan Sølberg
Øst
Vest
Nilens delta er et
eksempel på et større
nutidigt delta, der
ligner dem, der engang
var i Jylland.
nutidigt delta, der
ligner dem, der engang
var i Jylland.
F
o
to: ESA
25
Aktuel Naturvidenskab | 5 | 2006
Om forfatterne
Miocæne afl ejringer kan bl.a. ses i kystskrænten ved Hagenør mellem Fredericia og Kolding..
værksboringer, i kystskræn-
ter og i grusgrave i Midt- og
Sønderjylland. Vi har fundet
en lang række begivenheder
i jordlagene af Miocæn alder.
ter og i grusgrave i Midt- og
Sønderjylland. Vi har fundet
en lang række begivenheder
i jordlagene af Miocæn alder.
Ved at forbinde den enkelte
begivenhed, f.eks. uddøen af
en bestemt art, fra boring til
boring, får man et billede af,
hvilke jordlag, der blev afl ej-
ret på samme tid (fi gur 2). Det
gør det muligt at tegne et bil-
lede af, hvordan Jylland så ud
på ét bestemt tidspunkt - f.eks.
for 22 millioner år siden, som
vist i fi gur 1. Her kan man se,
hvor kystlinien lå, hvor der
var fl oder, hvor der var deltaer
og hvor der var laguner. Ved
på den måde at arbejde sig op
gennem tiden fra begyndelsen
af Miocæn (for ca. 23 millio-
ner år siden) til midt i Mellem
en bestemt art, fra boring til
boring, får man et billede af,
hvilke jordlag, der blev afl ej-
ret på samme tid (fi gur 2). Det
gør det muligt at tegne et bil-
lede af, hvordan Jylland så ud
på ét bestemt tidspunkt - f.eks.
for 22 millioner år siden, som
vist i fi gur 1. Her kan man se,
hvor kystlinien lå, hvor der
var fl oder, hvor der var deltaer
og hvor der var laguner. Ved
på den måde at arbejde sig op
gennem tiden fra begyndelsen
af Miocæn (for ca. 23 millio-
ner år siden) til midt i Mellem
Miocæn (for ca. 15 millio-
ner år siden), har vi opbygget
ner år siden), har vi opbygget
den tredimensionelle model.
Modellen har bl.a. bidra-
get til fundet af et nyt, stort
grundvandsmagasin i områ-
det omkring Billund. Den har
også ført til, at vi har kun-
net rådgive fl ere vandværker i
forbindelse med placeringen
og dybden af nye vandværks-
boringer.
grundvandsmagasin i områ-
det omkring Billund. Den har
også ført til, at vi har kun-
net rådgive fl ere vandværker i
forbindelse med placeringen
og dybden af nye vandværks-
boringer.
Beskyttelse af
grundvandet
I den nærmeste fremtid vil vi
fokusere mere på at beskytte
de dybe grundvandsmagasiner
mod forurening. Lagene fra
de dybe grundvandsmagasiner
mod forurening. Lagene fra
Miocæn-perioden ligger lidt
skråt (fi gur 3). Det betyder, at
et sandlag, der i ét område lig-
ger op til 200 m under jord-
overfl aden, et andet sted når
helt op til overfl aden, eller kun
er dækket af et lag af afl ejrin-
gerne fra istiden. Hvis man
et sandlag, der i ét område lig-
ger op til 200 m under jord-
overfl aden, et andet sted når
helt op til overfl aden, eller kun
er dækket af et lag af afl ejrin-
gerne fra istiden. Hvis man
G
E
O
L
O
G
I
&
G
R
U
N
D
V A
N
D
Foto: Peter Warna-Moors
Karen Dybkjær
E-mail: kd@geus.dk
E-mail: kd@geus.dk
Tlf.: 3814 2720
Erik Skovbjerg Rasmussen
E-mail: esr@geus.dk
E-mail: esr@geus.dk
Tlf.: 38142504
Begge er seniorforskere ved
Danmarks og Grønlands geo-
Danmarks og Grønlands geo-
logiske Under søgelse (GEUS),
Geocenter København
Øster Voldgade 10
Øster Voldgade 10
1350 København K
Projektet er udført i et nært sam-
arbejde med en lang række geo-
loger ved de jyske amter.
Videre læsning:
Rasmussen, E.S., Dybkjær, K.
& Piasecki, S., 2004: The
Billund delta: a possible new
giant aquifer in central and
western Jutland. Geologi-
cal Survey of Denmark and
western Jutland. Geologi-
cal Survey of Denmark and
Greenland Bulletin 4, 21-24.
Rasmussen, E.S., Neogen.
I bindet: Danmarks Geologi
(G. Larsen, red.), Naturen i
Danmark. Gyldendal 2006.
I bindet: Danmarks Geologi
(G. Larsen, red.), Naturen i
Danmark. Gyldendal 2006.
ønsker at bruge grundvandet i
sådan et sandlag til drikkevand,
må man undgå, at der siver
forurenet vand fra jordover-
fl aden ned i sandlaget. Det er
derfor vigtigt, at vi får kortlagt
de områder, hvor sandlaget når
op i nærheden af overfl aden, og
f.eks. ikke tillader forurenende
virksomheder i det område.
sådan et sandlag til drikkevand,
må man undgå, at der siver
forurenet vand fra jordover-
fl aden ned i sandlaget. Det er
derfor vigtigt, at vi får kortlagt
de områder, hvor sandlaget når
op i nærheden af overfl aden, og
f.eks. ikke tillader forurenende
virksomheder i det område.
På længere sigt håber vi at få
mulighed for at udvide vores
arbejdsområde, bl.a. til Tysk-
land og Polen, hvor der også
er store problemer med for-
urenede grundvandsmagasiner.
arbejdsområde, bl.a. til Tysk-
land og Polen, hvor der også
er store problemer med for-
urenede grundvandsmagasiner.
Vores metoder kan også bru-
ges i mange U-lande, hvor der
ofte er store problemer med at
skaffe lokalbefolkningen rent
drikkevand.
ofte er store problemer med at
skaffe lokalbefolkningen rent
drikkevand.
