8 Slutförvarsgemensam forskning och teknikutveckling
8.5 Klimat och klimatrelaterade processer
I detta avsnitt framförs myndighetens synpunkter på SKB:s program för studier av klimat och klimatrelaterade processer (kapitel 13). Det framtida klimatet är en viktig extern faktor som påverkar ett slutförvar av radioaktivt avfall. SSM granskar för närvarande SKB:s ansökningar om att bygga ett slutförvar för använt kärnbränsle respektive en utbyggnad av SFR. I syfte att inte föregripa bedömningarna gällande SKB:s redovisning av den framtida klimatutvecklingen och klimatrelaterade processer som hanteras i myndighetens pågående granskningar av dessa ansökningar är myndighetens synpunkter på en övergripande nivå och med fokus på behov av fortsatt forskning och utveckling.
8.5.1 Ålder och långsiktig stabilitet hos bergytan i Forsmark
SKB:s redovisning
SKB redogör översiktligt det nuvarande kunskapsläget gällande den totala glaciala erosionen och denudationen i Forsmarksområdet samt exemplifierar vilka frågeställningar som SKB:s planerade forskningsprogram ämnar besvara i syfte att avgöra åldern och stabiliteten hos berggrundsytan i Forsmarksområdet. SKB nämner explicit tre studier: i) kosmogen datering; ii) kartering av glaciala landformer samt en geomorfologisk analys av
myndigheten anser också att SKB ska kunna göra egna mätningar som underlag till framtida säkerhetsanalyser.
Vid granskningen av Fud-program 2013 efterlyste SSM en bättre processförståelse av hur klor fördelas i terrestra ekosystem. SSM ser positivt på att SKB även planerar en för- djupad utvärdering av klorets fördelningsmönster i akvatisk miljö.
SSM ser positivt på att SKB kommer att utvärdera befintlig databas från platsunder- sökningarna och fältförsök, t.ex. från Krycklanområdet, för att tolka hur de potentiellt viktiga nukliderna nickel, molybden och gadolinium beter sig i miljön. SSM vill
uppmuntra SKB till att i högre utsträckning utvärdera modellering mot empiriska data för att få en bättre processförståelse och modellvalidering.
8.4.5 SSM:s sammanfattande bedömning avseende ytekosystem
SSM bedömer att SKB:s insatser inom området sedan Fud-program 2013 är i linje med den planering som då redovisades. SSM anser vidare att SKB i Fud-program 2016 sammanfattar myndighetens kommentarer, till Fud-program 2013 och i granskningen av SR-Site, korrekt. SSM bedömer vidare att SKB:s målsättning med planerade insatser inom ytekosystemområdet är rimlig när det gäller fortsatt forskning för att lösa frågor i samband med befintliga och planerade förvar samt för att behålla kompetens och underhålla modelleringsverktyg och databaser.
SSM är positiva till att SKB har tagit hänsyn till SSM:s kommentarer till Fud-program 2013 och att de flesta planerade studier nu har som gemensam komponent att genomgå validering. SSM ser också positivt på att SKB strävar efter hög kvalitet inom forsknings- programmet genom att presentera resultaten i vetenskapliga publikationer samt vid internationella möten.
8.5 Klimat och klimatrelaterade processer
I detta avsnitt framförs myndighetens synpunkter på SKB:s program för studier av klimat och klimatrelaterade processer (kapitel 13). Det framtida klimatet är en viktig extern faktor som påverkar ett slutförvar av radioaktivt avfall. SSM granskar för närvarande SKB:s ansökningar om att bygga ett slutförvar för använt kärnbränsle respektive en utbyggnad av SFR. I syfte att inte föregripa bedömningarna gällande SKB:s redovisning av den framtida klimatutvecklingen och klimatrelaterade processer som hanteras i myndighetens pågående granskningar av dessa ansökningar är myndighetens synpunkter på en övergripande nivå och med fokus på behov av fortsatt forskning och utveckling.
8.5.1 Ålder och långsiktig stabilitet hos bergytan i Forsmark
SKB:s redovisning
SKB redogör översiktligt det nuvarande kunskapsläget gällande den totala glaciala erosionen och denudationen i Forsmarksområdet samt exemplifierar vilka frågeställningar som SKB:s planerade forskningsprogram ämnar besvara i syfte att avgöra åldern och stabiliteten hos berggrundsytan i Forsmarksområdet. SKB nämner explicit tre studier: i) kosmogen datering; ii) kartering av glaciala landformer samt en geomorfologisk analys av
den underliggande prekambriska berggrundsytan; iii) uppskattning av den potentiella laterala glaciala erosionshastigheten i glacialt bildade erosionsdalar sydost om Forsmark.
SSM:s bedömning
SSM noterar att SKB:s forskningsinsatser inom den glaciala denudationen ökat sen Fud- programmet 2013. Vidare bedömer SSM att SKB:s redovisade forskningsprogram potentiellt kan kvantifiera den glaciala denudationen som skett i Forsmarksområdet. SSM ser därför positivt på SKB:s redovisade insatser. SSM konstaterar att Fud-2016 även bemöter SSM:s synpunkter från granskningen av SKB:s ansökning om att bygga ett slutförvar för använt kärnbränsle gällande den möjliga glaciala denudationen i Forsmarksområdet under hela analysperioden på en miljon år.
8.5.2 Klimatvariationer
SKB:s redovisning
SKB lyfter fram sitt arbete under den föregående Fud-perioden med att rekonstruera det historiska klimatet under olika tidsperioder; från den föregående interglacialen (Eem) till den nuvarande interglacialen (Holocen). Detta arbete har resulterat i flera publikationer i den vetenskapliga litteraturen samt två doktorsavhandling och ger bl.a. ett förbättrat vetenskapligt underlag till klimatutvecklingarna i säkerhetsanalyserna som baseras på referensglaciationen. SKB har även utfört modelleringar av det framtida klimatet med fokus på de kommande 60 000 åren med syftet att uppskatta när nuvarande tempererade förhållanden övergår till en periglacial miljö. I samband med denna modellering har SKB även sammanfattat det vetenskapliga kunskapsläget av den förmodade klimatut-
vecklingen de kommande hundratusentalsåren.
Resultaten från den föregående Fud-perioden visar bl.a. att snabba klimatförändringar varit betydligt vanligare än vad man tidigare trott. SKB avser under den kommande Fud- perioden att kvantifiera denna klimatvariabilitet samt att fortsätta sitt arbete med att studera övergångarna mellan olika klimattillstånd. SKB kommer även att fortsätta sina pågående studier av det historiska klimatet i Forsmark och Vättern utifrån temperatur- mätningar i borrhål. SKB redovisar planer på att i samarbete med Posiva undersöka möjligheterna att förbättra kunskapen om hur omfattande och när framtida glaciationer kan förväntas inträffa under den kommande årmiljonen. Detta omfattar hela analys- perioden för ansökningar om att bygga ett slutförvar för använt kärnbränsle.
Remissinstansernas synpunkter
Stockholms universitet framför att man anser att alla tänkbara aspekter avseende
identifiering och kvantifiering av risker för det planerade Kärnbränsleförvaret på grund av tidigare och kommande glaciationer är täckta i redan genomförda eller planerade
program.
Universitetet framför vidare att det planerade programmet med datering med kosmogena nuklider och kartering av glaciala landformer är angeläget. Universitetet anger att det vid tolkningen av det planerade datamaterialet (glacialmorfologi och dateringar) är särskilt viktigt att uppskatta sannolikheten för och konsekvensen av att isströmmar bildas som påverkar Forsmarkområdet, då detta skulle kunna orsaka avsevärt mycket starkare erosion av berggrunden än ett icke strömmande istäcke.
Universitetet framför att då SKB avser att undersöka förutsättningarna för en förbättrad modellanalys jämfört med Huybrechts (2010), bör man särskilt undersöka möjligheterna att använda en istäckesmodell med stöd för isströmmar (”coupled higher-order model SO- SIA” eller ”Full Stokes model”) och tillräckligt hög spatiell upplösning. Universitetet framför vidare att det också är viktigt att utreda hur den maximala uppskattade erosionen påverkar den glaciala isostasin och möjliga associerade seismiska risker, med följder för temperaturfördelning och hydrologi i berget. Detta kan formuleras i frågeform: om Forsmark skulle påverkas av en ovanliggande isström, hur mycket bergmassa skulle maximalt kunna eroderas bort, och hur skulle det påverka riskerna med 1) jordbävningar och nya sprickor i berget, 2) permafrost, och 3) grundvattenflöde?
Kungliga vetenskapskademien (KVA) framför att SKB:s arbete med klimatfrågor har ökat
i omfattning och djup. KVA anser att föreslagna program för klimatfrågor är detaljerade och trovärdiga och kopplade till aktuell forskning och observationer.
Uppsala universitet framför med att man anser att det är positivt att SKB ämnar arbeta
vidare med förbättrade ismodeller och undersöka förutsättningarna för att genomföra en förbättrad modellanalysav omfattning och tidpunkter för glaciationer under de kommande en miljon åren.
SSM:s bedömning
SSM ser positivt på SKB:s arbete att förbättra förståelsen av det historiska klimatet och bedömer att det potentiellt kan förbättra verifieringen av den framtagna temperatur- rekonstruktionen från den senaste glaciationscykeln. Likaså ser myndigheten positivt på att SKB:s planerade arbete fokuserar på snabba klimatskiften och övergången från ett klimattillstånd till ett annat. SKB:s redovisade planer ligger även i linje med de
synpunkter som SSM förde fram i myndighetens yttrande till mark- och miljödomstolen gällande förbättringar av den oberoende bedömningen av den rekonstruerade temperatur- kurvan samt vilka konsekvenser ett mer variabelt klimat än det man tidigare antagit kan ha på ett slutförvar för använt kärnbränsle. SSM bedömer även att bättre kunskap om övergången från ett tempererat klimat till ett periglacialt, liknande det som kan ske i framtiden, är av vikt för slutförvaret för kortlivat radioaktivt avfall.
8.5.3 Havsnivåvariationer, isostasi och strandlinjeförskjutning
SKB:s redovisning
SKB redovisar en sammanställning av kunskapsläget gällande den möjliga havsnivå- förändringen fram till år 2100. Den är behäftad med stora osäkerheter pga. osäkerheten i den globala havsytehöjningen under samma period. Osäkerheten gällande maximala vattenstånd under tiden fram till förslutningen anser SKB vara hanterbar genom att riskreducerande konstruktionsåtgärder i samband med höjda vattenstånd kan genomföras. SKB har även varit delaktiga i en studie som jämför olika ismodellers påverkan på den glacialisostatiska förändringen. Dessa resultat kan användas till att förbättra
ismodelleringen och minska osäkerheten i den modellerade, långsiktiga framtida strandlinjeförskjutningen.
SKB uppger att de kommer uppdatera kunskapsläget gällande de framtida havsnivå- förändringarna, dels för tiden fram till år 2100 dels för tiden flera tusen år efter för- slutningen. Detta kommer bl.a. bidra till en uppdaterad kunskap när i tiden nuvarande
Universitetet framför att då SKB avser att undersöka förutsättningarna för en förbättrad modellanalys jämfört med Huybrechts (2010), bör man särskilt undersöka möjligheterna att använda en istäckesmodell med stöd för isströmmar (”coupled higher-order model SO- SIA” eller ”Full Stokes model”) och tillräckligt hög spatiell upplösning. Universitetet framför vidare att det också är viktigt att utreda hur den maximala uppskattade erosionen påverkar den glaciala isostasin och möjliga associerade seismiska risker, med följder för temperaturfördelning och hydrologi i berget. Detta kan formuleras i frågeform: om Forsmark skulle påverkas av en ovanliggande isström, hur mycket bergmassa skulle maximalt kunna eroderas bort, och hur skulle det påverka riskerna med 1) jordbävningar och nya sprickor i berget, 2) permafrost, och 3) grundvattenflöde?
Kungliga vetenskapskademien (KVA) framför att SKB:s arbete med klimatfrågor har ökat
i omfattning och djup. KVA anser att föreslagna program för klimatfrågor är detaljerade och trovärdiga och kopplade till aktuell forskning och observationer.
Uppsala universitet framför med att man anser att det är positivt att SKB ämnar arbeta
vidare med förbättrade ismodeller och undersöka förutsättningarna för att genomföra en förbättrad modellanalysav omfattning och tidpunkter för glaciationer under de kommande en miljon åren.
SSM:s bedömning
SSM ser positivt på SKB:s arbete att förbättra förståelsen av det historiska klimatet och bedömer att det potentiellt kan förbättra verifieringen av den framtagna temperatur- rekonstruktionen från den senaste glaciationscykeln. Likaså ser myndigheten positivt på att SKB:s planerade arbete fokuserar på snabba klimatskiften och övergången från ett klimattillstånd till ett annat. SKB:s redovisade planer ligger även i linje med de
synpunkter som SSM förde fram i myndighetens yttrande till mark- och miljödomstolen gällande förbättringar av den oberoende bedömningen av den rekonstruerade temperatur- kurvan samt vilka konsekvenser ett mer variabelt klimat än det man tidigare antagit kan ha på ett slutförvar för använt kärnbränsle. SSM bedömer även att bättre kunskap om övergången från ett tempererat klimat till ett periglacialt, liknande det som kan ske i framtiden, är av vikt för slutförvaret för kortlivat radioaktivt avfall.
8.5.3 Havsnivåvariationer, isostasi och strandlinjeförskjutning
SKB:s redovisning
SKB redovisar en sammanställning av kunskapsläget gällande den möjliga havsnivå- förändringen fram till år 2100. Den är behäftad med stora osäkerheter pga. osäkerheten i den globala havsytehöjningen under samma period. Osäkerheten gällande maximala vattenstånd under tiden fram till förslutningen anser SKB vara hanterbar genom att riskreducerande konstruktionsåtgärder i samband med höjda vattenstånd kan genomföras. SKB har även varit delaktiga i en studie som jämför olika ismodellers påverkan på den glacialisostatiska förändringen. Dessa resultat kan användas till att förbättra
ismodelleringen och minska osäkerheten i den modellerade, långsiktiga framtida strandlinjeförskjutningen.
SKB uppger att de kommer uppdatera kunskapsläget gällande de framtida havsnivå- förändringarna, dels för tiden fram till år 2100 dels för tiden flera tusen år efter för- slutningen. Detta kommer bl.a. bidra till en uppdaterad kunskap när i tiden nuvarande
havstäckta områden kan bli aktuella för brunnsborrning. Det är även möjligt att ett samarbete med ämnesområdet Ytekosystem kommer att genomföras under den kommande Fud-perioden; ett samarbete omfattande nya modelleringar av regionala/lokala oceanografiska förhållanden i Forsmark.
SSM:s bedömning
Eftersom den nutida globala havsnivåförändringen är av stort internationellt intresse bedömer SSM att det nuvarande kunskapsläget succesivt kommer att förbättras. SSM ser därför positivt på att SKB under den kommande Fud-perioden avser att bevaka och uppdatera kunskapsläget gällande det framtida maximala vattenståndet fram till år 2100. SSM ser även positivt på att SKB avser att uppdatera kunskapsläget gällande havsnivå- förändringarna som kan ske i Forsmark i ett tusenårsperspektiv. Gällande det befintliga slutförvaret för kortlivat radioaktivt avfall och dess utbyggnad är SSM framförallt
angelägen att minska osäkerheten gällande den tidigaste tidpunkten regressionen leder till att tidigare havstäckta områden i SFR:s närhet kan bli aktuella för brunnsborrning.
8.5.4 Validering av permafrostmodell
SKB:s redovisning
SKB påpekar att permafrost är den viktigaste klimatrelaterade processen i det periglaciala klimattillståndet samt att SSM vid granskningen av Fud-program 2013 bedömde det vara av vikt att SKB genomför en validering av permafrostmodellens tillförlitlighet. Denna validering har påbörjats och SKB uppger att studien kommer att avslutas innan redovisningen av Fud-program 2019.
SSM:s bedömning
SSM lyfte i granskningen av Fud-program 2013 fram vikten av att en validering av permafrostmodellen sker. SSM anser det som angeläget att SKB avslutar den påbörjade studien.
8.5.5 Nyutvecklad beskrivning av inlandsisars hydrologi från GAP
SKB:s redovisning
SKB har i samarbete med flera andra organisationer bedrivit studien Greenland Analogue Project (GAP). Den har nyligen avrapporterats och resulterat i flertalet publikationer både i den vetenskapliga litteraturen och i olika organisationers egna rapportserier. I Fud- programmet 2016 redogör SKB övergripande för resultaten från GAP. SKB lyfter fram att GAP resulterat i ökad kunskap gällande bl.a.: i) betydelsen av taliks ;ii) hur djupt glacialt smältvatten kan penetrera berggrunden samt smältvattnets sammansättning på djupet; iii) inlandsisens hydrologi och hur det subglaciala vattentrycket varierar över tid och rum. Under den föregående Fud-perioden har SKB deltagit i projektet ICE vilket initierades 2014. ICE studerar bl.a. tryckgradienter och grundvattenbildning under en inlandsis och är planerat att slutföras under 2016.
SKB redovisar att även om GAP är avslutat så kommer viss övervakning att fortgå fram till 2018, däribland det djupa borrhål som befinner sig framför isranden. SKB kommer
framöver att tillämpa den omfattande kunskapen som erhållits i de olika projekten som genomförts på Grönland (GAP; GRASP; ICE) i SKB:s säkerhetsarbete där glaciation ingår i analysen.
SSM:s bedömning
SSM är positiv till SKB:s genomförda studier på Grönland. Vidare ser myndigheten positivt på att SKB fortsättningsvis ska övervaka det djupa borrhålet framför isfronten. Det är dock inte helt klart för SSM vad SKB anser med att en viss nivå av övervakning ska fortgå under den kommande Fud-perioden. SSM anser att den bör inkludera tidsmässigt upprepande mätningar, dvs. ett övervakningsprogram, för att säkerställa resultaten som erhållits från det djupa borrhålet.
8.5.6 SSM:s samlade bedömning avseende klimat och klimatrelaterade
processer
SSM noterar allmänt av redovisningen i Fud-program 2016 att SKB forskningsinsatser inom den glaciala denudationen ökat sen Fud-programmet 2013. SSM ser positivt på SKB:s arbete att förbättra förståelsen av det historiska klimatet och planerad fokusering på snabba klimatskiften. SSM ser likaledes positivt på att SKB under kommande Fud- perioden avser att bevaka och uppdatera kunskapsläget såväl för framtida maximala vattenstånd fram till år 2100 och i ett tusenårsperspektiv.
SSM noterar återrapporteringen från SKB:s genomförda studier på Grönland och bedömer att det är bra att SKB fortsättningsvis ska övervaka det djupa borrhålet framför isfronten. SSM bedömer att det är viktigt att övervakningen inkluderar tidsmässigt upprepande mätningar i form av ett övervakningsprogram.
SSM står fast vid bedömning från Fud-program 2013 gällande vikten av att en validering av permafrostmodellen sker.
8.6 SSM:s samlade bedömning
SSM bedömer att den slutförvarsgemensamma forskning och utveckling som redovisas i Fud-program 2016 i allt väsentligt är rimlig och adekvat. SSM framför i de olika del- kapitlen mer specifika och detaljerade bedömningar av SKB:s forsknings och utvecklingsprogram.
SSM ser inga väsentliga brister i det som redovisas som planerade aktiviteter i nästa Fud- period även om myndigheten föreslår förbättringar i vissa avseenden för det forsknings- och utvecklingsprogram som SKB föreslår för kommande Fud-period.
SSM:s bedömningar i övrigt och i mer detalj redovisas under respektive delavsnitt.