Skattejakt løste gammel gåte

Da det første gassfunnet ble gjort på Ormen Lange-feltet i september 1997, var det slett ikke sikkert at feltet noensinne ville bli utbygd. Først måtte utbyggerne forsikre seg om at det ikke vil gå flere gigantiske skred i området, slik det gjorde for 8200 år siden.



Det er store dimensjoner over alt som har å gjøre med Ormen Lange-feltet utenfor Mørekysten. Ormen Lange er Norges nest største gassfelt etter Troll, og Norsk Hydro har investert ca 46,5 milliarder kroner (2003-beløp) i feltutviklingen. I tillegg er det investert ca 20 milliarder kroner i verdens lengste undersjøiske gassrørledning, som besørger den ca 1200 km lange transporten av gass fra landanlegget på Aukra til Easington i Sør-England. Ved full produksjon vil Ormen Lange kunne dekke opp til 20 prosent av gassforbruket i Storbritannia.

Ingenting av dette ville blitt gjennomført hvis ikke NGI og andre forsknings- og kompetansemiljøer, i samarbeid med Norsk Hydro, hadde gjennomført omfattende undersøkelser som ga en klar konklusjon: Det er trygt å bygge ut Ormen Lange.

Gassfeltet ligger i utkanten av et av verdens største undersjøiske skred - Storeggaskredet - som takket være gassutbyggingen også er blitt verdens best kartlagte undersjøiske skred. Hvis det var den minste sjanse for at det kunne gå et nytt stort skred i området, ville det være umulig å bygge ut Ormen Lange.

Et av verdens største skred
- I starten av dette prosjektet ble utbyggingen faktisk vurdert som risikabel, forteller teknisk ekspert Tore Jan Kvalstad ved NGI. - For ca 8200 år siden raste nemlig enorme mengder med stein, sand, leire og grus ut fra kanten av den norske kontinentalsokkelen ved Storegga. Bakkanten av raset er ca 300 kilometer lang, tilsvarende avstanden i luftlinje mellom Oslo og Bergen. Deler av skredmassene raste hele 800 kilometer - tilsvarende avstanden i luftlinje mellom Stavanger og Trondheim - utover i dyphavet. Skredet førte blant annet til at steinalderbosettingene på Vestlandet ble knust av en 10-15 meter høy flodbølge, og det er funnet bølgeslagsmerker høyt oppe på land i Skottland og på Færøyene. Konsekvensene av et nytt slikt skred mot gassrørledninger eller produksjonsutstyr på havbunnen ville blitt katastrofale, påpeker Kvalstad.


Visualisert modell av tsunamien etter Storeggaskredet

Utbyggingsoperatøren Norsk Hydro satte derfor i gang et større prosjekt for å vurdere skredfaren i området, og for å finne ut hva som hadde utløst Storegga-skredet. 
- Før feltet kunne bygges ut, måtte det fastslås at faren for nye skred var minimal, og at en utbygging ikke ville øke skredfaren. Det måtte også utvikles gode løsninger for design og installasjon av konstruksjoner og rørledninger som skulle plasseres på en den svært ujevne sjøbunnen som skredet etterlot. Et av de viktigste punktene var at vi måtte finne en forklaring på Storegga-skredet. Hvis vi ikke kunne forklare hva som skjedde den gangen for 8200 år siden, ville vi heller ikke kunne garantere at det ikke kan gå flere skred, forteller Kvalstad.

Omfattende undersøkelser
Norsk Hydro foretok tidlig grundige seismiske undersøkelser, men det måtte også gjennomføres en rekke tilleggsundersøkelser i perioden fra 1999 fram til Stortingets godkjenning av Ormen Lange-utbyggingen i april 2004.

Det ble blant annet utført mer enn 200 meter lange boringer på havdyp mellom 250 og 1600 meter, og NGI hadde ansvaret for å analysere boreprøvene og skrive tekniske rapporter. NGI utviklet også en helt ny type poretrykksmålere (piezometere) som kunne plasseres nede i borehullene opptil 1100 meter under havoverflaten.

NGI hadde også flere oppdrag i forbindelse med å planlegge hvordan gassrørledningene skulle krysse raskantene. Konklusjonen ble at utbyggingen kunne gjennomføres på en sikker måte, og torsdag 13. september 2007 startet gassproduksjonen med ilandføring til et prosessanlegg på Aukra.

Men hva var det egentlig som utløste Storegga-skredet? Uten Ormen Lange ville vi kanskje aldri fått vite hva som forårsaket denne naturkatastrofen for over 8000 år siden.
- Det går ikke an å forstå Storegga-skredet uten å vite litt mer om den siste istiden, som gikk mot slutten for ca 10 000 år siden. Da istiden var på sitt maksimale var det bundet opp så mye is på land at det generelle havnivået lå 120-130 meter under det vi kjenner i dag. Men så begynte isen å smelte for 18 000 år siden, og for ca 15 000 år siden skjøt smeltingen fart. For ca 8200 år siden gikk Storegga-skredet, og da var havnivået omtrent som det er i dag. De store endringene i havnivået er en viktig del av forklaringen på Storegga-skredet, forteller Kvalstad.

Da de geologiske og geotekniske undersøkelsene av Storegga-skredet begynte i 1999, ble det lansert flere teorier. En av teoriene gikk ut på at det var smeltende gasshydrater som hadde utløst skredet. Det ble funnet gasshydrater ved nordflanken av Storegga-skredet, men NGIs undersøkelser har vist at dette ikke var en utløsende faktor.


Sjøbunnen fremstilt gjennom batymetri


Seismisk profil av bunnen


Numerisk modellering av Storeggaskredet

En våt svamp på en våt svamp
NGI mener at skredet isteden ble utløst på grunn av store poreovertrykk på grunn av rask sedimentasjon. 
- Begrepet poretrykk er nok litt fremmed for de som ikke er fagfolk, men det er lett å forstå. Det som skjedde, var at isbreene under hele siste istid gravde ut enorme mengder stein, sand, leire og grus fra store deler av det indre av Skandinavia, og dette ble ført med breene og lagt igjen som en gigantisk morene på den såkalte Nordsjøvifta, som ligger på sørvestsiden av Storeggaskredet, forklarer Kvalstad.

Denne sedimentasjonen skjedde veldig fort. Det blir som å legge en våt svamp oppå en våt svamp oppå en våt svamp, til stabelen med svamper er blitt flere hundre meter høy. Dette skjedde så fort at "porevannet" i de nederste svampene ikke rakk å bli presset ut. Da blir det ikke kontakt mellom kornene av fast stoff i morenematerialet, og vi sier at materialet har liten styrke eller skjærstyrke. Dette er, rett og slett, en veldig ustabil masse.

Kombinasjonen av høye poretrykk, lav skjærstyrke og hellende terreng var til slutt nok til å utløse et gigantisk skred. Det kan hende at Storegga-skredet ble utløst av et jordskjelv, men dette området var blitt så ustabilt at det kunne gå skred også helt av seg selv.

De glasiale sedimentene ble for øvrig lagt oppå en såkalt ooze av biogent materiale. 
- Denne oozen var en leire med høyt innhold av planktonliknende skallrester, som ga høy porøsitet og var lett å trykke samme. Det var som en gigantisk svamp, dette også, tilføyer Kvalstad.

De glasiale sedimentene ble liggende i toppen av skråningen hvor skredet gikk, men skredet begynte pussig nok nederst i skråningen og arbeidet seg gradvis bakover. Geologene kaller dette et retrogressivt skred. Forklaringen er at vannet begynte å bevege seg langt nede i sedimentene, og det var lettere for vannet å komme ut nederst i skråningen hvor sedimentene ikke var like tykke som på toppen. 
- Du kan sammenlikne Storeggaskredet med en gammeldags vannseng. Hvis du legger noe tungt i den ene enden, øker trykket også i den andre enden, forklarer Kvalstad.

Oppsamlet gjennom flere istider
Da Storegga-området til sist raste ut, tok det med seg morenemateriale som var blitt oppsamlet gjennom flere istider. Det er funnet seks-sju forskjellige glideflater i skredet. Den nederste glideflaten ligger helt nederst i skredområdet, og derfra arbeidet skredet seg bakover mens det "hoppet" opp til stadig nye glideflater. Skredet er opptil 700 meter dypt, så det var virkelig enorme mengder masse som ble satt i bevegelse. Alt dette skjedde sannsynligvis i løpet av noen timer eller maksimalt et par dager.

Da Storegga-skredet var blitt forklart på denne måten, gikk det også an å vurdere risikoen for et nytt gigantskred.
- Det kommer ikke flere slike skred før vi har hatt en ny istid. Det blir som et snøskred: Det kommer ikke et nytt skred i den samme banen før det har vært et nytt snøvær, konkluderer Kvalstad.

Undersøkelsene av Storegga-skredet har i ettertid vært banebrytende for mange andre områder i verden. Etter Storegga-oppklaringen har mange av de største oljeselskapene engasjert NGI for å undersøke dypvannsfelt for undersjøiske skred også på andre kontinentalsokler.


Et utvalg vitenskapelige artikler som beskriver Storegga-skredet


Fullstendig referanse til artiklene kan finnes via NGIs artikkeldatabase. Skriv f.eks. inn en av NGIs forfatternavn i søkefeltet for "forfatter" og finn frem til artikkelen.

Explaining the Storegga slide
Forfattere: Peder Bryn (Norsk Hydro), K. Berg, C.F. Forsberg, A. Solheim, T.J. Kvalstad
En geologisk modell av området forklarer det store skredet som et resultat av klimatiske variasjoner. Den seismiske stratigrafien indikerer at skredet gikk på slutten av eller like etter siste istid. Det trengs en ny istid for å bygge opp masser som kan skape en ny ustabil situasjon.

The last phase of the Storegga slide
Forfattere: Peter Gauer (NGI), T.J. Kvalstad, C.F. Forsberg, P. Bryn, K. Berg
Dagens morfologi i området indikerer at store deler av skredet foregikk som en sekvensiell prosess der skredet spredde seg suksessivt bakover fra ytterkanten og innover mot den nåværende bakkanten av skredet. Numeriske simuleringer illustrerer hvordan skredet utviklet seg bakover mens det stadig hoppet opp på nye "trappetrinn".

The Storegga slide: Evaluation of triggering sources and slide mechanics
Forfattere: Tore J. Kvalstad (NGI), L. Andresen, C.F. Forsberg, K. Berg, P. Bryn, M. Wanger
Skredet ble utløst i et område hvor den gjennomsnittlige helningen er 0,6 til 0,7 grader. Skredmekanismer og utløsningsfaktorer ble studert i dette prosjektet. Mekaniske modeller av skredmekanismen ble utviklet. Numeriske modeller av den raske glasiale sedimentasjonen viser at det oppstod høye poretrykk. Det ble utviklet en retrogressiv skredmodell som viser at det kan oppstå store skred selv i områder med svak helning.

In situ pore pressures: What is their significance, and how can they be reliably measured?
Forfattere: James Michael Strout (NGI), T.I. Tjelta
Det er vanlig å beregne poretrykk, men i dette tilfellet var det nødvendig å foreta direkte målinger av poretrykket i massene under havbunnen. Det ble utviklet nye tekniske løsninger som gjorde dette mulig. Målingene bekrefter resultatene fra andre undersøkelser, nemlig at Storegga-området var ustabilt på grunn av høyt poretrykk i de glasiale sedimentene.

Soil conditions and slope stability in the Ormen Lange area
Forfattere: Tore J. Kvalstad (NGI), F. Nadim, A.M. Kaynia, K.H. Mokkelbost, P. Bryn
Storegga-skredet etterlot bratte og høye skrenter både ovenfor og nedenfor det planlagte utbygningsområdet. Det ble gjort grundige stabilitetsanalyser, som viste at området i dag er stabilt. Det er bare et ekstremt kraftig jordskjelv, som er svært sjeldent i dette området, som kan utløse et nytt skred.

Quantification of risks associated with seabed instability at Ormen Lange
Forfattere: Farrokh Nadim (ICG), T.J. Kvalstad, T. Guttormsen
En inngående studie av skredkantene mot Storegga-skredet ble utført for å evaluere sannsynligheten for nye undersjøiske skred og potensielle konsekvenser. Resultatene viser at risikoen for skader på installasjoner er neglisjerbar.

Se følgende link for mer informasjon om Ormen Lange