Skred, geiter og jordskjelv avdekket via en radig strek

På NORSAR (og en del andre norske selskap) sitter det geofysikere og geologer som lytter på bevegelser i jordskorpa. Ørene til geofysikere kan ta mange former, men spesifikt for meg, som er praksis-student ved NORSAR, så er instrumentet brukt - en seismograf (men ikke en slik du kanskje ville funnet på teknisk museum). Ulike instrumenter har ulike mengder komponenter, men for de dataene jeg ser på så er det tre komponenter som måler bevegelser i orienteringene; Nord-Sør, Øst-vest og vertikalt.

Området jeg har fått som oppgave å følge med på (et halvt år etter at dataene ble tatt) er Skarfjellet. Instrumentene og området er vist nedenfor (Figur 1) i et inSAR bilde. Det området som er rødt viser fjellmassene som har beveget seg mest det siste året, og er med andre ord det de på NORSAR er mest interesserte i. Området av interesse må være plassert innenfor nettverket av instrumentene for at det skal være mulig å dekode hvor i fjellsiden eventuelle bevegelser oppstår. For eksempel er ikke bevegelser i berggrunnen fra andre siden av dalen spesielt relevant.

Men hvordan får jeg dataene? 

Jeg går heldigvis ikke ut for å hente det selv, de fra NORSAR har allerede gjort dette for noen måneder siden. Nedenfor har jeg laget en (litt overdramatisert og forenkla) tegneserie som kort forklarer hvordan (jeg forestiller meg) dataene jeg prosesserer og filtrerer ble til.

Metoden ovenfor krever at det ikke er superkritisk å få dataen så fort som mulig. Heldigvis for all mosen og alle geitene som lever på fjellet, så senket bevegelsene seg etter de plutselige bevegelsene i August i fjor. Mens bevegelsen på Skarfjell avtok og den intense overvåkningen reduserte, så finnes det likevel noen områder i Norge som krever kontinuerlig overvåkning. Per i dag er det ingen steder i Norge som kan gjøre dette fullstendig automatisk, men det fins systemer utenfor selve instrumentet som selv scanner dataen fortløpende med kode som

gjenkjenner spesifikke signaler som hendelser. Hvis dette hightech-systemet plukker opp en antatt hendelse, så vil det sende et lite klipp på noen sekunder av hendelsen til forskerne. Dette høres veldig revolusjonerende ut (det er det) men det er dessverre ikke så lett å sette opp til enhver ustabil fjellmasse. Et slikt fancy system ble derfor åpenbart ikke tatt i bruk for dataen jeg har. Dessuten hadde det jo ikke vært mye læring i å lese av noe som allerede er gjenkjent og analysert.

Men hvordan prosesserer jeg dataene? 

Jeg har lært å kunne lese av dataene via pythonkode og et visuelt program kalt snuffler som kjører på kode laget med pyrocko. Jeg har modifisert enkelte snufflings (mindre verktøypakker inne i snuffler) til å kunne prosessere mer spesifikt, ting som snuffler programmet i seg selv ikke har en funksjon for. Generelt fins det mange verktøy som kan hjelpe med å finne de gode signalene i dataen, alt fra drumplots til spectrogrammer. Men det handler i bunn og grunn om å vite hvilke frekvenser du er ute etter. Enkelt forklart så har alle bevegelser et seismisk mønster. Dette mønsteret består av mange frekvenser, altså mange forskjellige bølger som ligger oppå hverandre. Litt som en stormete sjø hvor det er mange mindre raskere bølger oppå større tregere bølger.

En god geofysiker kan veldig fort avlese den stormete sjøen av frekvenser og forstå hvordan dette mønsteret av bølger mest sannsynlig ble til. For å finne de gode signalene må man nemlig vite hvordan de «dårlige» signalene og støy ser ut, slik at man kan unngå dem. Eksempler på støy er fot-stegene til noen som går forbi, vind som rasler i trærne, et jordskjelv på andre siden av verden OSV… Alt som blir loggført av instrumentet, men som vi ikke trenger å vite, kalles støy, og er i veien for at vi skal finne mønstrene vi egentlig er ute etter. I mitt tilfelle så leter jeg etter bevegelser i berggrunnen relatert til skred på en større skala enn steinsprang som skjer på overflaten av terrenget.

Men hvorfor prosesserer jeg dataene?

Som nevnt kjapt tidligere så er det ganske krevende å sette ut instrumenter og systemer som lett kan gjenkjenne mønsteret til et signal. Dette er fordi det ikke egentlig har med systemet å gjøre, men kunnskap og variabiliteten i alt fra bakken sin tetthet til topografi. Ingen helning med fare for skred er den samme. Grunnen til at de på NORSAR (og litt meg og nå) prosesserer, filtrerer og analyserer elektroniske streker på elektroniske ark av ekte hendelser, er fordi NORSAR studerer mulige seismiske forløpere til skred. Slik at man bedre kan varsle for skred, men også bedre forstå den interne mekanismen og de ulike prosessene som fører til skred. Alt i alt vil noen si at NORSAR redder verden sakte men sikkert (meg), andre vil muligens si at de forbedrer den seismiske kunnskapen angående skred.

For å konkludere litt så er jeg superglad for at jeg kan lære fra så mange kunnskapsrike og snille folk som lar meg spørre om så mange teite ting jeg vil (så lenge det handler om seismikk såklart). Etter mange timer med synsing, hjelp fra veileder, irriterende kodeblokker som ikke vil samarbeide og kryptiske artikler som krever en eller annen form for kode (som jeg ikke har) for å kunne forstås, så er det mye lettere å føle på hva som er et godt og hva som er et dårlig signal, og hva som er en geit som går forbi (en av favoritt-tingene mine å forestille). Alt handler om å kunne visualisere hvordan et signal egentlig så ut da det ble dannet. Kanskje var det et jordskjelv, eller et tre som falt i nærheten. Uansett hvordan det utarter seg på dataskjermen min så er det viktig at jeg selv kan lese dataen, hvis ikke er det bare en strek som beveger seg opp og ned på et elektronisk papir.