Människan och miljön

4.4.1 Påverkan på omgivningen Allmänt. Tidsrymd <5000år

Människan har genom sin blotta existens på jorden påverkat miljön omkring henne, ett beteende som alltså inte enbart är betingat av den moderna människan. Även historiskt har människor påverkat sin omgivning genom sitt leverne. Som exempel kan nämnas att en av anledningarna till att trädslaget ek knappast står att återfinna i England, är att just ek användes för skeppsbyggnad under engelska flottans storhetstid. En hård brandskattning på ek var aktuell även här i Sverige under samma tidsperiod. Ett annat exempel kan utgöras av Sahara, där man anser att ett bördigt landskap en gång har funnits. Anledningen till att där nu är öken kan bero på ett alltför ihärdigt brukande av jorden, med en påföljande jorderosion som följd. Ytterligare exempel från högt stående kulturer kan hämtas från romarriket, med byggande av akvedukte:, som sannolikt måste ha inneburit att vattenföringen i ursprunglig vattenfåra -.naste ha förändrats.

Det finns dock flera skäl till att vi idag inte anser att de verkningar som tidigare kulturer är ansvariga för, är så allvarliga. Ett av skälen är att de historiska verkningarna knappast haft en global effekt, ett annat skäl är att vi helt enkelt har vant oss - de förhållanden som råder nu är "stationära". Som tredje argument, kan anföras att de effekter tidigare kulturer haft, knappast kan säjas vara allvarliga för människans existens globalt, om ens regionalt. Dessutom måste man tillstå att de effekter vi idag

ser som påverkan från våra förfader är relativt ofarliga - vi ser inga spår av avfall, lämningar av gifter, eller dylikt.

Industrisamhället. Tidsrymd ca 150 år

Människan av idag, åtminstone i västvärlden, påverkar sin omgivning i en takt och med en intensitet som är svår att överblicka. De fenomen som diskuteras mest intensivt för närvarande är, sett ur ett globalt perspektiv, luftföroreningar, växthus-effekten, ozonskiktets uttunning, etc. Dessa effekter kan möjligen kallas indirekta effekter av vårt sätt att leva. Andra mer direkta effekter står att finna i skövling av regnskogar och därmed sammanhängande utarmning av jorden, utarmning av våra sötvattenreserver, utarmning av våra jordar på grund av för hårt drivet jordbruk, etc.

De senare effekterna är möjligen mer regionalt betingade, men kan få allvarliga konsekvenser eftersom jordklotet blir alltmer trångbott och att efterfrågan på våra bas-resurser därmed ökar.

De effekter vi idag kan se av den moderna människans liv, återverkar naturligtvis också på morgondagens människa i någon omfattning. Vad som kan vara intressant att notera är dock att de flesta av de effekter som diskuterats ovan, kan gå att råda bot på om en politisk enighet kan nås över nationsgränser. Man kan exempelvis globalt besluta om att stoppa skövlingen av regnskogarna, man kan förbjuda användandet av CFC, det går att lagstifta om utsläpp från industrier och fordonstrafik, det går också, åtminstone rent administrativt, att fördela användandet av jord- och vattenresurser så att dessa räcker till samtliga behövande.

Avfall. Tidsrymd ca 500 år

Ett minst lika stort problem människan av idag har att tackla, och som kan vara mer svårbemästrat, är de restprodukter eller avfall som genereras, ett avfall som är både voluminöst och i många stycken hälsovådligt. Avfall från tidigare kulturer var, såvitt man vet, i stort sett harmlöst för naturen och miljön - de flesta ämnena som brukades förr var ju av organiskt material och förmultnade i sinom tid. Produkter som tillverkas och brukas i dagens industrisamhälle är däremot ofta tillverkade av ämnen som i halter i naturlig förekomst är harmlösa, men som i egenskap av färdig produkt innehåller halter som vid användning eller som avfall kan vara direkt farligt för miljön eller hälsovådliga.

Anledningen till att dessa problem kan vara svåra att bemästra är naturligtvis att avfall i många stycken är giftigt, och att problemen med avfall redan står för dörren. Det kan nog också antas att det är svårare att lagstifta mot generering av avfall än exempelvis mot utsläpp från fordonstrafik. En svårighet i sammanhanget är också att det farliga avfallet i de flesta fall, speciellt vad avser tungmetaller, inte försvinner, förmultnar eller på något annat sätt omvandlas till ofarliga substanser - avfallet i form av tungmetaller kommer att finnas för all framtid. Ett undantag från detta utgör det radioaktiva avfallet, som med tiden avklingar till alltmer ofarliga substanser - en process som dock kan ta avsevärd tid för vissa radionuklider.

4.4.2 Avfall i industrisamhället Tidsrymd ca 50 år

I ett modernt industrisamhälle genereras avsevärda mängder avfall - ett avfall som ökar i takt med ökande befolkning, inte bara i Sverige utan över hela jorden. Ända till för några decennier sedan var den allmänna kvittblivningsfilosofin att allt avfall skulle deponeras. Detta kunde möjligen förr vara en acceptabel filosofi, då merparten av avfallet ända in i början på 1900-talet var relativt harmlöst och mängderna förhållandevis små. Emellertid har innehållet i vårt avfall blivit alltmer heterogent, och dessutom med allt större inslag av miljöfarliga ämnen.

En förändring i synsätt har därför blivit markant under de senaste decennierna. Det heterogena avfallet bör i så hög grad som möjligt sorteras med avseende på samman-sättning, nyttjandemöjlighet och farlighet. Numera, skall enligt vårt nya "kretslopps-tänkande", en så stor del av avfallet som möjligt återvinnas, återanvändas eller förbrännas - ett sorts nyttiggörande av avfallet. Det kommer alltid att finnas en viss mängd avfall som inte låter sig nyttiggöras på grund av sitt innehåll, utformning eller brist på avsättningsmöjligheter. Då återstår endast deponering som kvittblivnings-möjlighet. En del av detta avfall är miljöfarligt.

Det kan vara intressant att reflektera över skillnader i synsätt på miljöfarligt avfall. En

"gammalt" avfall, exempelvis gruvavfall, har så att säga vuxit in i vår miljö och blivit mer eller mindre "accepterat". Det rör sig om mycket stora mängder och relativt låg toxicitet, varför någon annan metod än fortsatt deponering och övertäckning inte är aktuell - om inte annat så bedöms det inte ekonomiskt realistiskt att omhänderta gruvavfallet på något annat sätt än vad som nu görs. En "ny" typ av avfall utgör t ex kvicksilver, som bland annat förekommer i batterier, mm. Kvicksilver är högtoxiskt men förekommer i relativt små mängder, i motsats till gruvavfallet. Myndigheterna har här valt en annan strategi, nämligen ihopsamling och möjligen en bergförlagd deponering. Denna deponeringsstrategi följs av ett förbud mot användande av kvicksilver i vårt samhälle, ett sätt att bryta kvicksilvrets cykel i samhället.

Skillnader i hantering mellan gruvavfall och kvicksilver är självklart ekonomiskt betingade, men det finns säkerligen en psykologisk faktor med i bilden - gammalt avfall mot nytt, acceptabelt avfall kontra icke-acceptabelt avfall. Dessutom förtjänar att påpekas att den moderna analys- och informationstekniken medför att vi kan bli varse farorna med hanteringen av exempelvis kvicksilver, och därmed kan vi också undvika dessa.

Hanteringen av miljöfarligt avfall regleras framför allt i Miljöskyddslagen, Miljö-skyddsförordningen och Lagen om kemiska produkter. Hanteringen av radioaktivt avfall regleras i Kärntekniklagen och Strålskyddslagen. Mängderna radioaktivt avfall som uppstått vid driften av kärnkraftverken i Sverige, och som kommer att uppstå vid den fortsatta driften fram till år 2010, uppgår till ca 10 000 m3 högaktivt avfall (använt bränsle) och ca 220 000 m5 låg- och medelaktivt avfall (byggnadsdelar, rör, skydds-kläder, etc). Som jämförelse kan nämnas att det i Sverige årligen produceras ca 2.7 miljoner ton hushållsavfall. Till detta kommer det miljöfarliga avfallet från hushållen om ca 7 000 ton och ca 500 000 ton från industrin [Grundfelt B, et al, 1993).

5.1 Allmänt

Ett sätt att utvärdera betydelsen av framtida händelser för förvarets långtidsfunktion är att formulera scenarier. Detta arbete består framför allt i att koppla ihop alla processer som direkt eller indirekt kan påverka funktionen av ett förvar, att förstå hur dessa samverkar, att värdera deras betydelse, samt att förutspå om och i så fall när processerna i fråga inträffar.

När det gäller funktionen av ett förvar för långlivat avfall, är det framför allt ett läckage av radionuklider från det inkapslade bränslet som studeras. Den grund-läggande förutsättningen för an ett läckage skall uppstå, är att kapseln på något sätt är skadad, exempelvis genom materialfel, felaktiga svetsfogar eller mekaniskt brott på kapseln genom storskaliga blockrörelser i berggrunden. Att formulera scenarior innebär att beskriva både händelser eller förlopp som innebär att kapseln skadas och de processer som krävs för en vidare spridning av de utläckande radionuklidema.

5.2 Scenarier

För att belysa förvarets funktion under olika rådande omständigheter görs försök att formulera olika scenarier. I metodiken som används ingår att värdera och sortera olika fysikaliska och kemiska händelseförlopp som påverkar förvaret. Exempelvis är det inte tillräckligt att konstatera att berggrundens genomsläpplighet påverkar den tid med vilken eventuella radionuklider kan nå markytan, utan man måste också försöka klargöra vilka bakomliggande processer som kan påverka bergets genomsläpplighet.

Dessa kan t ex utgöras av jordbävningar, istider, mänskligt felhandlande vid de plats-undersökningar som företogs innan förvaret byggdes, m m. Utifrån dessa ståndpunkter försöker man att rangordna och värdera de olika påverkande processernas betydelse för förvarets framtida funktion.

I denna studie har vi utgått från de storskaliga och övergripande faktorerna som kan påverka långtidsfunktionen hos ett slutförvar. Vi har av resursskäl varit tvungna att lämna det tekniska utförandet av förvaret därhän, och ska i det följande diskutera de möjligheter som finns att förutsäga de framtida händelser som kan påverka ett slutförvar. Vi inleder med de storskaliga processerna som vi tidigare diskuterat:

geologisk aktivitet, klimatförändringar och plötsliga händelser (astronomisk påverkan). Därefter skall vi diskutera betydelsen av en påverkan på förvaret betingad av framtida generationers aktiviteter, bosättningar, livsmönster, etc.

5.3 Storskaliga naturliga processer

5.3.1 Geologisk aktivitet

De geologiska aktiviteter som vi avser i denna studie utgörs av jordbävningar, landhöjningar, vulkanutbrott, etc. Den fennoskandiska skölden är geologiskt sett en

stabil formation, även om viss geologisk aktivitet har förekommit och förekommer även idag.

Sammantaget kan konstateras att det är åtskilliga miljoner år sedan geologisk aktivitet i form av vulkanism, landhöjningar eller jordbävningar, som inte är betingade av senaste inlandsisen, ägde rum. En prognos för kommande dylika aktiviteter torde vara svår, om ens möjlig, att genomföra. Vi har inte i någon studerad litteratur kunnat hitta någon förutsägelse vad gäller nästa vulkaniska aktivitet. Förmodligen är detta en påverkan på ett slutförvar som är i det närmaste omöjlig att förutsäga, och sannolikheten för att en vulkanisk aktivitet skall drabba oss i Skandinavien kan antagligen betraktas som försumbar.

I analogi med resonemanget för vulkanism ovan är det sannolikt ogörligt att prognosticera nästa skalv, både i tid och styrka. Jordbävningar förekommer i Sverige och kan förväntas förekomma även i framtiden. Historiskt sett, se diskussionen i kapitel 4, har de jordbävningar som drabbat Sverige varit av begränsad omfattning.

Som exempel kan nämnas att i S3 registrerade skalv under 1979-1981 så uppgick rörelseamplituden vid bergytan ovanför skalvhärden till maximalt någon tiondels millimeter [SKB, 1983]. I samma referens anförs att jordbävningar som inneburit katastrofer vid markytan, sällan har medfört större skadeverkningar på tunnlar, gruvor eller andra typer av hålrum i berget. De jordskalv som registrerats i Sverige har troligen sitt ursprung i den pågående landhöjningen efter den senaste istiden.

Sammantaget verkar det tveksamt att de små jordskalven i Sverige skulle påverka funktionen hos ett förvar, även om mer sällsynta större skalv skulle inträffa under förvarets funktionella livstid [SKB, 1983].

Sett ur ett globalt perspektiv utgör plattektoniken och därmed sammanhängande kontinentaldrift en drivande kraft för utvecklingen av seismisk aktivitet. Diskussionen i kapitel 4 rörande koncentrationen av jordskalv utmed gränslinjerna mellan plattorna torde innebära att risken för en kraftig jordbävning i Sverige är mycket liten. I det material vi har studerat har vi inte någonstans runnit teorier för att risken för större seismiska aktiviteter skulle vara stor, och än mindre har vi funnit någon prognos för när dessa i så fall skulle inträffa.

5.3.2 Klimatförändringar

I kapitel 4 diskuterades långsiktiga och kortsiktiga klimatförändringar. De kortsiktiga klimatvariationerna (något eller några hundratals år) bedöms inte innebära att ett slutförvars funktion äventyras. Möjligen kan det påverkas genom att människors levnadsmönster och bosättningar förändras, och att marken därmed kan exploateras i en omfattning som inte sker idag, se vidare avsnitt S.4.

De långsiktiga klimatvariationerna kan däremot påverka, inte enbart människans levnadsmönster utan även förvarets funktion direkt. Vad vi åsyftar är att vi sannolikt närmar oss ytterligare en istid, en i en lång rad av återkommande istider. En glaciation innebär att ett istäcke med en tjocklek av 1-2 km kan täcka vårt land. Det påverkar förvaret primärt genom att landmassan pressas nedåt, kanske 500-700 m under nuvarande nivå. Detta kan i sin tur innebära att rörelser uppstår i jordskorpan, varvid eventuella sprickzoner kan öppnas eller stängas. Om de öppnas inses intuitivt att

radionuklider från förvaret lättare kan hitta vägar upp till markytan. Emellertid kräver detta att grundvatten finns närvarande som "bärare" av nukliderna. Detta grundvatten finns antagligen inte tillgängligt, dels på grund av att permafrost kan råda nere på dessa djup, och dels för att istäcket på markytan binder vattnet som skall infiltrera och bilda grundvatten. Stagnanta förhållanden skulle i så fall råda på förvarsnivå, vilket skulle inverka positivt på förvarets livslängd. En istid kan även påverka samman-sättningen på grundvattnet och därmed förutsättningarna för upplösning och bort-transport av de radioaktiva ämnena i slutförvaret.

Eftersom verkningarna av en istid uppenbarligen kan påverka förvarets funktion, har också viss möda lagts ned på att göra prognoser för när nästa istid kan infalla. Som vi tidigare diskuterat finns det vissa regelbundenheter och cykler i de faktorer som man tror styr uppkomsten av långsiktiga klimatförändringar. Dessa tror man utgörs främst av en förändrad solinstrålning till jorden som ett resultat av förändringar i jordens omloppsbana runt solen, gravitationen från övriga planeter i vårt solsystem och även jordaxelns lutning.

I en av de studerade referenserna [Ahlbom K, et al., 1991] har flera rapporter över utvecklingar av framtida istider studerats. Ingen av dessa har tyvärr inkluderat antropogena effekter. En av de refererade studierna baseras på Milankovitch orbital-parametrar och den andra baseras på mätningar av förekomst av kända variationer av

18O, soi*. indirekt ger ett mått på mängden vatten som är bundet i glaciärer. Enligt [Ahlbom K, et al., 1991] är dessa två studier, och flera andra, eniga om att det förmodligen kommer att inträffa en istid av större format ungefär 20 000 år från nutid.

En mellanperiod med mycket kallt klimat (jämförs med Grönlands) följer, varpå en ännu mäktigare istid inträffar ca 60000 år från nu. Beboeliga förhållanden i Skandinavien, jämförbara med dagens, beräknas inträffa ca 75 000-125 000 år från nu. Enligt den ena av studierna som refereras i [Ahlbom K, et al., 1991], kommer också en mindre glaciation att äga rum om ca 5 000 år. Denna beräknas dock inte täcka hela Sverige.

På basis av de beräkningar som studerats inom [Ahlbom K, et al., 1991], har ett scenario byggts upp som omfattar de tre ovan nämnda istiderna:

Den första istiden (5 000 år från nu), föregått av ett tundraliknande klimat, innebär att ett km-tjockt istäcke etableras över de skandinaviska fjällen. Isen når knappt ner till Stockholms breddgrader. En rörelse på ca 300 m i jordskorpan förutses under de centrala delarna av istäcket. Den andra istiden inträffar ungefär om 20 000 år och kommer att ha sitt maximum i ca 5 000 år. Istäcket är ca 1 500 m tjockt, havsytan kommer att sjunka ca 25 m under nuvarande kustlinje och permafrost råder i södra delarna av Sverige. Om ca 60 000 år från nu kommer fulla glaciala förhållanden att råda så att hela Skandinavien är täckt av ett ca 3 km tjockt istäcke vid de centrala delarna av ismassan. Isen når ner till norra Tyskland och man räknar med att markytan kan ha rört sig ca 600 m i trakten av Stockholm. Nästa varma period med ett klimat liknande dagens, förutser man skall inträffa om ca 120 000-130 000 år. Detta scenario innebär att Skandinavien förefaller att bli obeboeligt i ca 100 000 år räknat från en tidpunkt om ca 5 000-20 000 år.

Scenariot som byggts upp kan redovisas grafiskt för att illustrera utbredningen och tjockleken av de istäcken man förutser vid de olika tidpunkterna. FIGUR 5.1.

Även i [Königsson L-K, Frängsmyr T, 1977] anges att man sannolikt kan förvänta sig en klimatförändring så att ytterligare en istid står för dörren. Där refereras några olika experters tolkningar, som innebär att nästa nedisning förväntas inträda om 1 000-5 000 år. Författarna själva bedömer att "nästa nedisning inte börjar förrän om minst 5 000 år". Den geografiska utbredningen av denna berörs dock ej på samma sätt som i [AhlbomK, et al. 1991].

Enligt den litteratur vi har studerat inom detta projekt, så förefaller det rimligt att med dagens teknik göra förutsägelser vad gäller kommande istider. De refererade studierna medger dock att de beräkningar som genomförts är behäftade med osäkerheter, främst betingade av eventuell antropogen påverkan. Sammantaget verkar det vara en försiktig gissning att tro att man kan förutsäga att ett kallare klimat står för dörren om ca 5 000 år.

5.3.3 Plötsliga händelser

Med plötsliga händelser avser vi sådana händelser som inte är en del i ett kontinuerligt förlopp och vars effekt vi inte på något sätt kan förutsäga varken i tid eller styrka.

Plötsliga händelser av karaktären "science fiction" exkluderas, utan vi inriktar oss på händelser av typen meteoritnedslag; saker som vi vet kan hända men som vi inte känner vare sig till frekvens eller amplitud. Risken för meteoritnedslag har studerats i samband med slutförvaring av radioaktivt avfall. Anledningen till detta är naturligtvis att ett tillräckligt kraftigt meteoritnedslag allvarligt kan äventyra funktionen hos ett slutförvar om avståndet till förvaret inte är för stort. Emellertid anses att risken för detta är så ytterligt liten att den inte ens är kalkylerbar [Andersson J, 1989], se också diskussionen i avsnitt 4.2.3. Om ett mycket kraftigt meteoritnedslag trots allt skulle inträffa, är effekten på jorden sannolikt av en sådan omfattning att ett eventuellt läckage av radionuklider är av sekundär betydelse. Sammanfattningsvis är detta händelser som av förklarliga skäl är fullständigt omöjliga att förutsäga, och de är sannolikt av mindre betydelse i detta sammanhang.