Datamodellering laver grundvandsmålinger på hidtil utilgængelige områder

Hvad er udfordringen?

Der er problemer med grundvandet over alt i hele verden. Enten er der for lidt, eller også er der for meget, eller også er det forurenet. Det er supervigtigt, at vi har teknologien til bedre at kortlægge grundvandet i alle lande, således at vi kan finde ud af, hvordan vi bedre passer på det i fremtiden,

Hvordan har man gjort indtil nu?

NMR-målinger er den eneste teknik i dag, der gør det muligt at foretage ikke-invasive direkte målinger af jordens vandindhold og pore-egenskaber. NMR står for Nuclear Magnetic Resonance eller kernemagnetisk resonans og betyder kort og godt, at man påvirker brintatomer i vandmolekyler i jorden ved hjælp af et menneskeskabt magnetfelt på jordoverfladen. Brintatomer har et såkaldt kernespin, som principielt – ligesom små magneter – retter sig ind efter jordens magnetfelt, enten med eller imod feltet. En puls fra det kunstigt skabte magnetfelt ændrer brintatomernes spin-retning, og når pulsen dør ud, falder atomerne igen tilbage i den retning, de havde før. Tilbagefaldet udsender et elektromagnetisk felt, som man kan måle.

Hvad er problemet med det?

NMR-målinger har den ulempe, at baggrundsstøj fra eksempelvis elnettet kan overdøve signalerne, hvilket kan gøre det overordentligt svært at måle det meget svage elektromagnetiske felt fra tilbagefaldet. Når man laver grundvandsmålinger, leder man efter det, der svarer til lyden af en hviskende stemme blandt publikum til en rockkoncert med Motörhead, og det er her, de nye teknologier inden for datatransmission og -modellering spiller ind. Vi kan så at sige rette mikrofonen mod den specifikke lydkilde, vi ønsker at høre, og via en række identiske pulser nærmest ’tvinge’ os frem til et klart signal fra brintatomerne i jorden. Signalet, vi modtager, kan computeren stykke sammen til en præcis gengivelse af originalen ved hjælp af datamodellering.

Hvad er perspektiverne for jeres teknologi?

Vi ser den nye teknologi som et gennembrud inden for grundvandsmodellering og som et hurtigt, stabilt, pålideligt og billigt alternativ til kortlægning af grundvand overalt i verden.

Forskere fra Institut for Geoscience og Institut for Elektro- og Computerteknologi, Aarhus Universitet, under ledelse af lektor Jakob Juul Larsen, står bag projektet ”Flood and drought — Tracking water in the shallow subsurface”. Forskningen er støttet af Danmarks Frie Forskningsfond med 5,9 millioner kroner.