Erhvervsforsker kortlægger fortidens synder med droner

Hvordan spreder forurening fra en gammel losseplads sig 150 meter nede i jorden? Svaret findes hverken i historiske arkiver eller dyre boringer alene, men i luften. Daniel Juul Okholm, erhvervs-ph.d.-studerende ved Aarhus Universitet og Region Midtjylland, bruger avanceret droneteknologi til at beskytte fremtidens drikkevand. 

Når vi taler om grundvandsforurening, skelner man ofte mellem de store, flade arealer – som landbrugets pesticider – og de såkaldte "punktkilder". Punktkilder er de steder, hvor fortidens industri, gamle deponier eller lossepladser har efterladt en koncentreret mængde kemikalier i jorden. Problemet er ofte, at vi ikke ved præcis, hvor forureningen bevæger sig hen fra punktkilden, og om den er en trussel mod grundvandet. 

Det er her, Daniel Juul Okholm kommer ind i billedet. Gennem sit ph.d.-projekt arbejder han med en teknologi, der kan "se" gennem jorden uden at grave et eneste hul. 

En magnetisk røntgen af undergrunden 

Selve teknologien bag Daniels arbejde kaldes TEM (Transient ElektroMagnetik) og har været kendt i årtier. En elektrisk strøm sendes rundt i den ene spole (senderspolen), hvilket danner et magnetfelt, som danner et nyt (sekundært) magnetfelt, der måles i en modtagerspole. Det giver et præcist billede af den elektriske modstand i de geologiske lag og fungerer nærmest som en magnetisk røntgen af jorden. 

Daniel Juul Okholm er erhvervs-ph.d.-studerende og ansat ved Region Midt

Hvor TEM-målinger traditionelt er foregået fra tunge køretøjer som ATV’er eller fra helikoptere, forsøger Daniel Juul Okholms forskning at optimere metoden til dronebrug. Som ph.d.-studerende ved Institut for Geoscience på Aarhus Universitet arbejder han på at opnå en ekstremt høj detaljegrad, så man kan "se" de helt tynde, men afgørende, lag i overfladen – f.eks. lerlag på helt ned til to meters tykkelse. 

- I stedet for ét resultat kan man få flere modeller, der passer på data, og så bruge statistik til at vurdere usikkerheder – for eksempel om vi er sikre på, at der er et lerlag et bestemt sted. Det kan også bruges til at teste hypoteser om, hvordan forureningen vil strømme. Et tykt lerlag kan beskytte grundvandet, og vi kan undersøge, om lerlaget er gennemgående eller har huller, og dermed er utæt, forklarer Daniel Juul Okholm. 

Fra boringer til 3D-modeller 

Tidligere krævede detaljeret viden om undergrunden enten dyre boringer, der kun giver information i ét enkelt punkt, eller tunge geofysiske målinger, der er svære at udføre i skov eller blødt terræn.  

- Fordelen ved den dronebårne metode er, at man kan måle overalt. Lige nu bruger man typisk en geofysisk metode, der trækkes efter en ATV, hvilket giver begrænsninger i skov, tæt terræn eller blødt underlag. Alternativt laver man i dag boringer, som er omkostningstunge og kun giver detaljeret information i selve borepunktet, men ikke den 3D-forståelse, man får med geofysik. Med dronen kan man flyve hen over det hele, fortæller Daniel Juul Okholm. 

Målet med projektet er at skabe en 3D-forståelse af undergrunden ned til ca. 150 meters dybde. Daniels forskning – og det tætte samarbejde i erhvervs-ph.d.-ordningen – skalgøre det muligt at lave præcise risikovurderinger og beskytte en af vores vigtigste ressourcer: Det rene drikkevand under vores fødder. 

Brobygger mellem teori og virkelighed 

Daniels arbejde er ikke kun teoretisk. Som erhvervs-ph.d.-studerende er han ansat direkte i afdelingen for Regional Udvikling hos Region Midtjylland, samtidig med sin gang på Aarhus Universitet. Det betyder, at hans forskning tager direkte udgangspunkt i de konkrete udfordringer, regionen står overfor som myndighed på jordforureningsområdet. 

For Daniel giver erhvervsforsker-programmet en unik dimension til hans ph.d.-projekt: 

- Det gør min forskning meget praktisk orienteret og anvendelig. Jeg får input fra dem, der faktisk skal bruge teknologien i fremtiden, og man får en følelse af, at man bidrager til den virkelige verden, fortæller han. 

Samarbejdet sikrer, at den nyeste viden fra universitetet lander direkte hos de praktikere, der skal prioritere indsatsen ved de mange gamle forureningssager, hvor den ansvarlige virksomhed for længst er lukket.