Ny forskning skal hjælpe med at identificere sikre steder til opbevaring af nukleart affald

Ny indsigt i hastigheden af ​​grundfjelderosion fra gletsjere rundt om i verden vil hjælpe med at identificere bedre steder for sikker opbevaring af atomaffald, ifølge forskere.

En ny analyse af globale gletschererosionshastigheder og strømningshastigheder af forskere ved University of Sheffield, University of Dundee og Keele University har omstødt tidligere resultater om sammenhængen mellem gletsjerstrømning og erosionshastigheder.

Udgivet i Naturkommunikation i dag, resultaterne bekræfter vigtigheden af ​​gletsjerens strømningshastighed for at bestemme hastigheden af ​​glacial erosion. Men i et uventet resultat, forskerne viser, at stigningen i erosionshastigheden med gletsjerens strømningshastighed sker meget langsommere end hidtil antaget.

Dr. Darrel Swift, medlem af Energy Institute ved University of Sheffield, sagde:"Når gletschere strømmer ned ad bakke, de glider over grundfjeldet nedenunder, forårsager, at grundfjeldet eroderes. Denne analyse viser, at en gletsjer, der flyder dobbelt så hurtigt som sin nabo, ikke nødvendigvis producerer dobbelt så høj grad af grundfjelderosion.

"Det kan være fordi, når gletsjerens strømningshastighed stiger, mellemrum mellem isen og lejet dannes i læet af grundfjeldsbuler. Det betyder, at bunden af ​​gletsjeren begynder at adskilles fra, eller mister kontakten med, sengen.

"Denne effekt er blevet foreslået af nogle for at øge erosionshastigheden, fordi det øger den spænding, som glider is på de få klumper af grundfjeld, der forbliver i kontakt med gletsjerens bund. Imidlertid, det er udmærket muligt, at denne effekt ophæves af det faktum, at mindre og mindre af sengen er i kontakt med glidende is."

For første gang, analysen viser også den klare betydning af lokal temperatur og nedbør for at bestemme glaciale erosionshastigheder på global skala.

Dr. Swift forklarede:"Gletscherstrømmens hastighed er vigtig, fordi dette dikterer, hvor hurtigt isen ved bunden af ​​gletsjeren glider hen over grundfjeldet nedenunder.

"Men en gletsjer skal også holde sit leje rent. Det skyldes, at sediment produceret af erosion kan samle sig ved gletsjerbunden, og akkumuleringen af ​​et tykt sedimentlag ville i sidste ende bremse erosionshastigheden. Varmere og vådere miljøer kan hjælpe gletsjere med at vaske deres senge, fordi issmeltningen sandsynligvis vil være mere rigelig, og det betyder, at glidende is vil opretholde tættere kontakt med grundfjeldet. "

Resultaterne hjælper med at forklare mønstre af glacial erosion produceret af gletsjere og større iskapper eller indlandsis, som er ansvarlige for at skabe spektakulære alpine landskaber - og har også konsekvenser for sikker langtidsopbevaring af farligt nukleart affald.

Dr. Swift, der har rådgivet organisationer, der er ansvarlige for placering og udvikling af dybe geologiske anlæg til bortskaffelse af nukleart affald, sagde:"For mange lande, underjordisk opbevaring af farligt nukleart affald i et dybt geologisk anlæg er den accepterede sikreste løsning. Organisationer, der er ansvarlige for at finde egnede steder til disse faciliteter, og til at designe den nødvendige underjordiske infrastruktur, skal sikre, at fremtidig glacial erosion ikke vil påvirke anlæggets integritet negativt.

"Fremskridt af is i de kommende istiden kan, gennem mange hundrede tusinder af år, fjerne mange hundrede meter grundfjeld. Dette vil sandsynligvis påvirke miljøet i deponeringsanlægget herunder, hvor nukleart affald kan forblive farligt i over 100, 000 år.

"I mange lande, ellers er ideelle steder for udvikling af dybe geologiske deponeringsanlæg i områder, der tidligere har været dækket af is. Dette betyder, at disse steder sandsynligvis vil opleve glaciation, og glacial erosion, i fremtiden."