Tinende permafrost truer både kulturarv og moderne bygninger på Svalbard

Av: Line Rouyet, Elisabeth Angell, Lotte Wendt og Tom Rune Lauknes (NORCE), Ionut Cristi Nicu, Lise Loktu og Alma E. Thuestad (NIKU), Lena Rubensdotter (NGU), Anatoly Sinitsyn og Yared Bekele (SINTEF), Hanne H. Christiansen, Maaike F. Weerdesteijn og Matthieu Leydier (UNIS)

Svalbard har en rik kulturarv, med spor etter hvalfangst, annen fangstvirksomhet, ekspedisjoner, gruvedrift og militær aktivitet. Disse sporene utgjør et av de mest intakte historiske arkivene i det europeiske høyarktis, og gir unike innblikk i tidligere samspill mellom mennesker og miljø.

Menneskelig aktivitet er fortsatt omfattende i dag, særlig i og rundt Longyearbyen, Barentsburg og forskningsstasjoner som Ny-Ålesund.

Svalbards landskap ligger over permafrost – grunn som forblir frossen hele året. Det øverste aktive laget tiner hver sommer, noe som kan føre til at overflaten synker når grunnis smelter.

Etter hvert som Arktis varmes opp, fører permafrostdegradering og økt tykkelse på det aktive laget til mer grunnbevegelse og farer, både i skråninger og på flatmark.

I tre år har Fram-senterets prosjekt PermaRICH undersøkt hvordan permafrostprosesser og grunnbevegelser kan påvirke både kulturminner og moderne bygninger på Svalbard.

Prosjektet samler eksperter innen geologi, geografi, jordobservasjon, byggeteknikk, arkeologi og samfunnsvitenskap for å fremskaffe ny kunnskap om permafrostforhold, grunnforhold og mulige konsekvenser i og rundt Longyearbyen og Ny-Ålesund.

Tining av permafrost og risikostyring

Stortinget og regjeringen vier begrenset oppmerksomhet til tining av permafrost, selv om temaet nevnes i den siste Svalbardmeldingen (Meld. St. 26 (2023–24)) og enkelte andre dokumenter.

Norge har ingen etat med overordnet ansvar for risikohåndtering knyttet til tinende permafrost. NVE har ansvar for overvåking og varsling av geofarer, Miljødirektoratet for klimatilpasning, og DSB for beredskap.

Statlige sektormyndigheter håndterer trusler fra tinende permafrost innenfor sine respektive mandater. For eksempel fokuserer Statsbygg på tilpasnings- og avbøtende tiltak for bygninger, Avinor håndterer risiko knyttet til flyplassinfrastruktur, og Riksantikvaren vurderer risiko for kulturminner.

Myndighetene på Svalbard, som Sysselmesteren og Longyearbyen lokalstyre, viser bevissthet om temaet og inkluderer permafrost i beredskap og klimarelaterte risikovurderinger. Høy utskifting av både innbyggere og ansatte i offentlig sektor svekker imidlertid institusjonell hukommelse. Dette øker behovet for en helhetlig nasjonal tilnærming og støtte.

Etater med lang erfaring på Svalbard sitter på verdifull kunnskap. Bedre koordinering og tydeligere ansvarsoppfølging vil styrke lokale aktører og gi mer effektiv risikostyring.

Permafrostforhold i Longyearbyen

Kontinuerlige målinger av permafrosttemperatur i Longyearbyen startet først i 2019. Inntil nylig hadde permafrostforholdene rett under kulturminner ikke vært systematisk undersøkt.

Takket være PermaRICH ble det boret ned til fem meters dybde ved en taubanebukk og ved det gamle taubaneknutepunktet, begge sentralt i Longyearbyen.

Målet var å samle grunnprøver for å forstå hvordan permafrosten vil reagere i et varmere klima. Grunnen under kulturminnene viste seg å være løsere og mer påvirket enn naturlige sedimenter andre steder i Longyearbyen, der det tidligere var tatt prøver.

Derfor var det ikke mulig å hente ut frosne kjerneprøver. Dette tyder på relativt lavt isinnhold, og antyder at framtidig tining neppe vil føre til omfattende setninger på disse stedene.

Temperatursensorer ble installert i borehullene, og målingene viser at permafrosten her er relativt varm – mellom -1,3 °C og -1,7 °C ved fem meters dybde. Det aktive laget er 1–2 meter tykt, noe som er normalt for Longyearbyen.

Klimaframskrivning og bosetting

Vi undersøkte hvordan klimaendringer, tinende permafrost og smeltende grunnis kan påvirke stabiliteten til bygninger og kulturminner i Longyearbyen og Ny-Ålesund. Klimaframskrivninger viser jevn oppvarming fram mot 2070, noe som vil gi tykkere aktive lag og høyere permafrosttemperaturer.

Vi undersøkte hvordan disse endringene kan påvirke to hovedtyper prosesser: setninger fra tining, som oppstår når grunnis smelter, og setninger fra kryp, som er gradvis deformasjon av frossen jord under vedvarende vekt. Disse effektene ble studert for bygninger med forskjellige fundamenttyper.

Resultatene viser at det aktive laget vil bli tykkere, noe som gir mer tinesetning. For bygg på peler vil den frosne delen av pelene bli kortere, og bæreevnen reduseres. Det er mindre krypdeformasjon, men dette bidrar likevel til den totale bevegelsen.

For grunne fundamenter kan både tining og kryp gi merkbare setninger. Samlet viser studien at grunnbevegelser som følge av klimaoppvarming kan true den langsiktige stabiliteten til konstruksjoner på Svalbard.

Vurdering av naturfarer

En rekke naturprosesser kan true både kulturminner og moderne bygninger i permafrostområder, som setninger fra smeltende grunnis, skred, steinsprang, jordskred, flom og erosjon langs elver og kyst.

Første steg i en fareanalyse er å kartlegge type, plassering og utbredelse av prosesser og overflatemateriale. Vi brukte moderne flybilder, historiske kart og feltarbeid til å lage nye geomorfologiske kart som viser landformer, prosesser og avsetninger. Disse kartene ble brukt til å lage indikatorer for hvor permafrostrelaterte prosesser kan utgjøre en trussel.

I tillegg brukte vi InSAR, en avansert satellittbasert målemetode som sammenligner bilder tatt til ulike tider for å måle grunnbevegelser gjennom sommeren og fra et år til et annet.

Sammen gir geomorfologiske kart og InSAR-data et grunnlag for å vurdere flere typer naturfarer samtidig. Kartene ovenfor viser noen av de nye dataene for Longyearbyen og Adventdalen. Tilsvarende datasett er laget for Brøggerhalvøya og Ny-Ålesund.

Sårbarhetsvurdering

Sårbarhet defineres som sannsynligheten for at en person eller et objekt kan bli skadet når noe farlig skjer. Vi analyserte 639 kulturminner og 1028 moderne bygninger i og rundt Longyearbyen, og 90 kulturminner og 128 moderne bygninger i Ny-Ålesund.

I PermaRICH har vi utviklet en kvalitativ skala fra 1 (lav) til 4 (høy) for å dokumentere sensitivitetsnivået til de studerte objektene.

Kriteriene for vurdering er ulike for kulturminner og moderne bygninger. For kulturminner vurderte vi type, form og materiale. For moderne bygninger ble sårbarhet vurdert etter bruks- og samfunnsfunksjon. Noen kulturminnebygg er fortsatt i bruk, og ble derfor vurdert etter begge rammeverk.

Integrert risikovurdering

Risiko defineres som sannsynligheten for at noe uønsket skjer, basert på hvor farlig situasjonen er og hvor sårbare mennesker eller objekter er.

I PermaRICH utviklet vi en indikator som kombinerer resultatene fra permafrostrelatert fareanalyse og sårbarhetsvurdering. Risikoestimatet er kvalitativt og relativt. Det er en måte å oppsummere informasjonen på, for å utfylle lokal kunnskap og andre forvaltningskriterier når konkrete tiltak prioriteres.

Risikoestimatene vil bli delt med lokale interessenter, slik at resultatene kan skreddersys til ulike bruksområder.

Konklusjoner og videre arbeid

PermaRICH-prosjektet samler og analyserer et bredt spekter av ny informasjon om permafrost, naturfarer og risiko på Svalbard. Teamet arbeider nå med å gjøre alle data og resultater fritt tilgjengelige for brukere på Svalbard.

Vi håper arbeidet vil bidra til bedre forvaltning av verdifulle kulturminner og støtte gode løsninger for sikkerhet og bærekraftig aktivitet på Svalbard.

Artikkelen ble først publisert i Fram Forum og gjengis her med tillatelse.