Monitoring of arctic infrastructure (MonArc)

Klimaendringer er beskrevet som en av de største utfordringene i vårt århundre. Det viktigste utslaget av klimaendringer er økning i lufttemperatur, som er mest synlig i arktiske strøk. Permafrost opptrer i arktiske strøk og er definert ved at jord har konstant temperatur under 0 C, og inneholder også vanligvis is. Prosjektaktiviteter har foregått på Svalbard hvor økning i lufttemperatur har blitt observert de siste 30 år. Den potensielle effekten av økt lufttemperatur på Svalbard vil bidra til å øke temperaturen i permafrosten og øke tykkelsen av det aktive jordlaget som tiner om sommeren og fryser om vinteren. Det er sannsynlig at klimaendringene vil føre til økende setninger av fundamenter for infrastruktur. MonArc-prosjektet har blitt gjennomført hvor målinger på infrastruktur har blitt utført i fire tettsteder på Svalbard; Longyearbyen, Barentsburg, Pyramiden and Svea Svalbard. Målinger over tid vil bidra til å vurdere utviklingen av stabiliteten av infrastruktur. Målingene vil også bidra til å forbedre prosjekteringsgrunnlag og kan føre til økonomisk gevinst for fremtidige prosjekter innen infrastruktur. MonArc-prosjektet har lagt til rette for et forskningssamarbeid mellom norske og russiske forskere på Svalbard ved å gjennomføre felles målinger for hvordan klimaendringer påvirker infrastruktur. Prosjektet har involvert parter som representerer forskning (SINTEF Community, Trondheim), akademia (Moscow State University, Moskva, og Universitetssenteret i Svalbard, Longyearbyen), og myndigheter som har ansvar for infrastruktur (Longyearbyen Lokalstyre, Trust Arcticugol, Barentsburg, og Store Norske Spitsbergen Grubekompani Aktieselskap, Longyearbyen). Målinger ble gjennomført om sommeren i perioden 2017-2019. Prosjektaktivitetene bestod av vitenskapelig og logistisk planlegging av feltarbeid, gjennomføring av feltarbeid, databehandling og rapportering. Installering av utstyr og målinger ble gjennomført med suksess på to bygninger i Longyearbyen, en bygning i Barentsburg og Pyramiden, og to bygninger i Svea. Vitenskapelige leveranser i prosjektet består av data med initielle innmålinger av fundamenter for disse bygningene representert ved elevasjoner for innmålte punkter. Disse data kan brukes i som referanseverdier for fremtidige målinger. Prosjektresultatene er oppsummert I tre prosjektrapporter for årene 2017-2019. Prosjektresultatene er publisert via prosjektets nettside og i publikasjoner (journal., konferanse- og populærvitenskapelige publikasjoner). Resultatene er presentert i et avsluttende seminar som ble gjennomført i august 2019 i Longyearbyen. Målinger viser at noen av de overvåkede bygningene har erfart signifikante setninger. Dette kan skyldes forhold ved vedlikehold, men kan også skyldes klimaendringer. Resultatene fra innmålingene vil ha praktisk betydning for samfunnet. Målinger over tid kan bli brukt for vurdering av klimaendringers påvirkning på infrastruktur. Resultater etter de første år med innmåling kan brukes til å analysere stabiliteten av infrastruktur under dagens klimaforhold. Prosjektet vil øke den norske kunnskapen og erfaringen innenfor arktisk geoteknikk, og vil styrke samarbeidet med russiske forskere som arbeider med arktiske utfordringer.

Archived outcomes of the project: 1) Cooperation between Norwegian and Russian researches in Svalbard throught the joint monitoring of infrastructure in Longyearbyen, Barentsburg, Pyramiden and Svea was archived. 2) Base-line data set on elevations of foundations of several buildings was produced and is available for the the owners of infrastructure and general public. 3) Settlements of several buildings for the years 2017-2019 were obtained and evaluated. 4) Close look at the engineering solutions of surveyed buildings was performed, and the reasons behind observed settlements of infrastructure were discussed. 5) Knowledge exchange between Norwegian and Russian researchers was fruitful and it is expected that it will lead to new joined project proposals. 6) One intern and one MSc students were involved in the project. 7) Project performed active publishing of results and deliverable.

Contacts between Norwegian and Russian researchers will be facilitated through the project activities. Project activities will consist in opening and closing workshops (2015, 2017), joint field works and data analysis, and dissemination of results via joint publications and presenting of results to society via public lecture (Svalbardseminaret, 2017). Workshops will gather about 12 participants each time. Topographic surveys will be used for monitoring of infrastructure. Vertical positions of distinctive elements of structures will be monitored. Direct project findings will consist in uniform data on settlements of structures designed and constructed by different philosophies and different building techniques. Uniform data in infrastructures in Svalbard will allow one to perform comparative studies, including other polar regions. The most relatively critical R&D challenge is to find or establish stable benchmarks in difficult permafrost conditions on Svalbard. This challenge will be solved by revision of historical experience and joined close look to particular local conditions. Results will be recorded in data reports, which will be registered in the Research in Svalbard database (RiS-database), hence availability of existing data will be increased. Project structure includes opening and closing workshops (2015, 2017); field works and data reports (2015 to 2017); public lecture (Svalbardseminaret). Anticipated potential for use of the project findings is analysis of obtained uniform data. Analysis of local stability and integrity of infrastructures will help to save investments in infrastructure in the future. More cost efficient solutions for particular structures and for general planning of infrastructure can be proposed. Industry involved in the project will get their structures monitored by project executors, society - actual information on infrastructure stability in current climate conditions.