Fysikeres innsikt i prosesser og m?nsterdannelse i ’komplekse systemer’ kombinert med geologers feltkunnskaper er utgangspunktet for det tverrfaglige forskningsprosjektet. Fysikerne er dyktige til ? lage matematiske modeller av sammensatte naturlige prosesser og til ? konstruere laboratorie-eksperimenter for ? teste modellene. 澳门葡京手机版app下载sgruppen har nettopp avsluttet et ?r som gjesteforskere ved Senter for h?yere studier (SHS), og Bj?rn Jamtveit er tilbake igjen p? Institutt for geologi, Universitetet i Oslo.
– V?rt 澳门葡京手机版app下载 med fremragende fysikere gir oss helt nye muligheter til ? forst? fundamentale geologiske prosesser. Geologi har tradisjonelt v?rt en beskrivende vitenskap. Man har konsentrert seg om ? beskrive hvordan en bergart eller et geologisk omr?de har sett ut p? et gitt tidspunkt. Fysikerne er flinke til ? se konsekvensene av hvordan naturlovene virker i dynamiske systemer, systemer som endrer seg med tid. I v?r tverrfaglige tiln?rming er tid en variabel, ikke bare alderen p? de steinene vi studerer. Vi har g?tt fra ? beskrive tilstanden av geologiske systemer til ? kunne f?lge utviklingen av geologiske prosesser. Dette gj?r geologien som fag mer samfunnsrelevant fordi vi dermed har mulighet til ? komme med forutsigelser – for eksempel hvordan forurensing brer seg i grunnen og hvordan olje beveger seg i en bergart, forklarer Jamtveit.
Skepsis til tverrfaglighet
Bj?rn Jamtveit, som ble professor i petrologi (l?ren om bergarter) bare 32 ?r gammel og som hadde begynt ? venne seg til bare ? f? ros, har m?ttet t?le en del skepsis fra det geologiske milj?et de siste ?rene. Den n?re kontakten med Fysisk institutt og ansettelser av stipendiater med annen bakgrunn enn geologi, er det ikke alle som har trodd like mye p?. Jamtveit har erfart at tverrfaglighet er popul?rt ? nevne i festtaler, men ikke alltid like popul?rt i den akademiske hverdagen.
– Mange har hevdet at et 澳门葡京手机版app下载 med kjemikere ville v?rt mer naturlig, for geologene i Oslo-milj?et har ogs? mye kunnskap om kjemi. Men ? g? til fysikere f?rst var b?de mer n?dvendig og dristigere, for dette er et fag som er helt sentralt i arbeidet med ? forst? geologiske prosesser. Vi kunne altfor lite fysikk, sier han, og legger til at det ikke er en helt ukjent reaksjon i universitetsmilj?er ? reagere med kritikk n?r man ikke skj?nner hva kollegene driver med.
Men etter hvert er det if?lge Jamtveit stadig flere som forst?r hva han og forskergruppen driver med. Ikke minst i det internasjonale geoforskningsmilj?et, hvor den norske gruppen f?r stor anerkjennelse og som den ogs? er helt avhengig av faglig. Jamtveit og kollegene har fokusert spesielt p? deformasjon, v?skestr?mning og kjemiske reaksjoner i bergarter. Innenfor en vitenskap hvor over 80 prosent av de norske geologene arbeider i petroleumsrelatert virksomhet, er det viktig for Bj?rn Jamtveit ? understreke at han prim?rt driver grunnforskning.
Oljeindustrien interessert
SPOR I FJELL : En geolog i r?d anorakk studerer sprekker i en fjellvegg i Antarktis. V?sker som str?mmet inn i sprekkene, reagerte med fjellet rundt, slik at den opprinnelig r?dbrune bergarten skiftet farge og ble gr?nn n?r sprekkene. Til slutt grodde sprekkene igjen ved at de ble fylt med mineraler som vokste p? sprekkflatene. Foto: Haakon Austrheim (?)
– Oljeindustrien f?lger naturlig nok godt med p? hvilke resultater vi kommer fram til. I den grad vi kan kommersialisere noen av v?re funn, er oljeindustrien den mest interessante kunden. Vi opplever at v?r tverrfaglige tiln?rming er sv?rt interessant for oljeselskapene. Det er spesielt forst?elsen av v?skestr?mning gjennom bergarter og hvordan denne p?virker og kontrollerer dynamiske prosesser i jordskorpen, som er viktig for oljeindustrien. Slik kunnskap er nyttig for oljeindustrien b?de ved leting etter og utvinning av olje, mener Jamtveit.
Sprekker i bergarter ?pner og lukker seg hele tiden. Fluider flyter inn i ?pne sprekker og blir presset ut igjen, men noe fluid blir som regel fanget opp. N?r sprekkene lukkes, representerer slike innfangede fluid-dr?per en permanent endring av den opprinnelige bergarten og et minne om prosessen som har skjedd.
– V?rt m?l er ? forst? mekanismene bak slike prosesser, fysikken bak m?nsterdannelse i geologiske systemer, forklarer Jamtveit.
Han understreker at selv om menneskene aldri kan forhindre naturfenomener som vulkanutbrudd og jordskjelv, kan man ved hjelp av statistisk fysikk og geologisk innsikt bli mye flinkere til ? varsle i forkant.
Simulerer naturlige prosesser
Geologi er et fag som tradisjonelt har v?rt basert p? feltarbeid. Forskerne har s?kt ut i naturen for ? forst? den. Med avansert datateknologi har mange f?tt en f?lelse av at naturen langt p? vei kan simuleres gjennom forenklede, matematiske modeller, og enkelte geoforskere opps?ker sjelden naturen.
– Simulering av komplekse naturlige prosesser er et enormt framskritt innen geologisk forskning og hadde ikke v?rt mulig uten datamaskinen. Men de fleste av mine prosjekter har hatt tilknytning til feltobservasjoner. Jeg tror det er helt uvurderlig ? ha en n?rhet til naturen for ? kunne velge de riktige problemomr?dene. Intuisjon er viktig i geologisk forskning. Denne bygges opp over tid gjennom erfaringsrikdommen som naturen gir gjennom sanseapparatet. Vi ser, h?rer og lukter. Jeg tror ogs? at kontakten med naturen bidrar til ? opprettholde en ydmykhet for det vi holder p? med, sier Bj?rn Jamtveit.
Geologene bruker sine feltobservasjoner som motivasjon og grunnlag for fysikeres beregninger, modeller og eksperimenter. Det er ogs? ofte geologene som definerer problemet ut fra hva de har funnet p? feltarbeid. Fysikeres oppgave er ? gj?re problemet s? enkelt som mulig – men heller ikke enklere. Modellene man studerer, m? inneholde de fysiske prosessene som er viktigst for ? forst? de geologiske observasjonene man har gjort i felt.
– Vi har klart ? forene de beste feltgeologene med de beste fysikerne. Der det f?r var et enten/eller, har vi f?tt til et b?de/og. Det gir oss stor tro p? det vi holder p? med, sier Bj?rn Jamtveit.