Hvordan vurderer du løsneområder og løsnesannsynlighet for steinsprang?

Bruken av grunnlagsdata er beskrevet under Fase 2 - Utføre oppdrag, men det er likevel en rekke skredspesifikke punkter du må ta stilling til i forbindelse med en skredfareutredning. Under finner du utdypende kommentarer som gjelder spesielt for steinsprang.

Digital terrengmodell (DTM) og flyfoto for terrenganalyser

For å kunne avdekke alle potensielle løsneområder for steinsprang, må du så langt det er mulig produsere helningskart og skyggekart ut fra en terrengmodell basert på LiDAR-data og med 1x1 meters oppløsning. Du må så benytte GIS-verktøy til å studere dette kartmaterialet sammen med ortofoto. 

Oppløsning av terrengmodellen vil ha betydning for hvilke områder som vises som potensielle løsneområder. Terrenghelning over 45 grader må inngå i utredningen, selv om denne med anbefalt oppløsning på 1x1 meter, er realistisk nærmere 60 grader. Avstand til vurdert objekt/kartleggingsområdet avgjør hva som er aktuell minimumshøyde til skrenter som må vurderes. Generelt bør det bratte området inngå i utredningen dersom vinkel mellom toppen av skrenten/fjellsiden og kartleggingsområdet er mer enn 27 grader. 

Påvirkningsområdet må identifiseres og avgrenses, det vil si den delen av fjellsiden som potensielt kan gi steinsprang mot vurdert område. Her må sannsynlig sideveis spredning (i forhold til bratteste fallinje) av steinsprang vurderes.  

Skredavsetninger, som urer og enkeltblokker under bratte fjellsider og skrenter, er tegn på et (mer) aktivt kildeområde, og må kartlegges. Gamle flyfoto (ortofoto) kan vise tegn på aktivitet og må også gjennomgås (Figur 1).

Figur 1: Flybilder fra www.norgeibilder.no for ulike årstall som viser en skredur i Lærdal for gjennomgang og dokumentasjon av steinsprangaktivitet.

Aktsomhetskart

Aktsomhetskartet for steinsprang kan brukes for å identifisere potensielle løsneområder til bruk i skredfareutredningen din. Løsneområdene er her beregnet automatisk, basert på en høydemodell med oppløsning 25x25 meter ut fra gitte helninger på fjellsiden. Vær oppmerksom på at denne oppløsningen gjør at aktsomhetskartet ikke viser løsneområder med mindre høydeforskjell enn 20 meter. I enkelte tilfeller kan til og med mindre lokale skråninger, med høydeforskjell på mellom 20 til 50 meter, falle utenfor kartleggingen. Derfor må du alltid gjøre en egen vurdering basert på en digital terrengmodell med høyere oppløsning (fortrinnsvis 1x1 meter) for å avdekke alle de potensielle løsneområdene.

Geologiske kart

Berggrunnskart fra NGU må gjennomgås slik at du kan gjøre en overordnet vurdering av berggrunnen i de potensielle løsneområdene. Det landsdekkende berggrunnskartet N250 er i målestokk 1:250.000, og i tillegg finnes Berggrunn N50 i målestokk 1:50.000 som også dekker store deler av landet.

Kartene viser utbredelsen av de forskjellige bergartene på jordens overflate, samt strukturer i bergartene og opplysninger om bergartenes aldersforhold. Kartene gir informasjon om strøk og fall, sprekkesystemer og forkastninger som er relevante for vurdering av stabiliteten av en bergskrent. Under “Kartlag” i kartinnsynsløsningen må “Lineamenter” være vist, slik at storskalastrukturer kommer med. Kartlaget “Berggrunn N250 Raster” viser retninger for strøk og fall. Strukturer og grenser som presenteres i kartene, må undersøkes i felt for å vurdere om de har betydning for stabiliteten og dermed for skredfareutredningen. 

I tillegg bør du også undersøke om NGU, Statens vegvesen eller andre har utarbeidet geologiske rapporter eller publikasjoner for området. Her kan du bruke NGUs database over geologisk litteratur. Regionale rapporter over geologien er utarbeidet for flere områder og inneholder også mye relevant og mer detaljert informasjon om bergartene, sprekkesystemer, forkastninger mm.

Klima og permafrost

Klimaet påvirker steinsprangaktiviteten i et område. Men en klimaanalyse gir lite nyttig tilleggsinformasjon i en steinsprangfareutredning, sammenlignet med andre metoder. Endringer i klimaet kan føre til endringer i områder med permafrost. Tining av permafrost kan gi økt fare for steinsprang og dette bør vurderes i relevante områder. Les mer i Infoboks 1: Permafrost og steinsprang. 

Fjellsiden

Vurderingene av de potensielle løsneområdene må også underbygges med observasjoner av fjellsiden/-skrentene. Minstekravet er at det tas gode oversikts- og detaljbilder av fjellsiden og at detaljer undersøkes med kikkert. I tillegg kan det med fordel brukes helikopter, drone og gigapikselfoto for nærmere studie av løsneområder og for detaljfoto. Undersøkelsene skal avdekke forhold som kan ha betydning for stabiliteten og gi deg et grunnlag for å anslå løsnesannsynligheten. Forhold som kan være viktig er:

• Bergartstype 
• Oppsprekkingsgrad, eller blokkstørrelsen, bestemmes av sprekkemønsteret, altså sprekkenes orientering og avstand. Du må derfor beskrive antall sprekkesett, karakteristisk sprekkeavstand og orientering (omtrentlig strøk og fall ut fra observasjoner eller målinger dersom det er mulig å komme fysisk til løsneområdet)
• Anslått karakteristisk blokkform og størrelse basert på informasjonen ovenfor
• Vanntilgang (økt vanntilgang i deler av fjellsiden kan øke sannsynligheten for utfall)
• Tilstedeværelse av trær og røtter i løsneområdet som muliggjør rotsprengning 
• Sprekkeforhold og foliasjon (brukes til kvalitativt å vurdere mest sannsynlige bruddmekanisme(r) i løsneområdet)
• Eventuelle svakhetssoner og større strukturer

Beskrivelsene dine skal som et minimum være basert på avstandsobservasjoner og eventuelt utfyllende informasjon fra grunnlagsdata (berggrunnskart og tilgjengelige geologiske rapporter). Fysiske målinger i fjellsiden er en fordel, men ikke et krav da dette ikke alltid vil være mulig. Løsnesannsynligheten vil for en stor del være basert på skjønn, og det vil alltid være usikkerheter i vurderingen.

Skog og vegetasjon

Vegetasjon kan fungere som en ekstern drivende faktor for utløsing av steinsprang. Enten ved at forvitring og oppsprekking utvikles over tid, at røtter vokser inn i sprekker i løsneområdet(8), eller ved at steinsprangblokker rives ut ved rotvelt(9). Samtidig kan røtter også fungere som støtte og forankring for løse blokker, og dermed virke som en ekstern stabiliserende faktor for utfall av steinsprang. Dette er forhold som du må vurdere under befaringen.

I din utredning må du analysere det potensielle løsneområdets vertikale og horisontale utstrekning, og merke dette området på registreringskartet. Du må også gruppere de ulike løsneområdene etter forhold og løsnesannsynlighet. Til hver gruppe må du beskrive: 

• Forhold av betydning for stabiliteten (se Feltarbeid)
• Anslått løsnesannsynlighet (se Anslå løsnesannsynlighet)

Anslå løsnesannsynlighet

Et fornuftig anslag for løsnesannsynligheten i fjellsiden er avgjørende for å komme frem til en realistisk faresone for steinsprang. Dersom fjellsiden har stor bredde og varierende forhold, for eksempel på grunn av ulik oppsprekkingsgrad, bør du dele den i flere enhetsbredder (hvor forholdene er like eller lignende) – og så anslå løsnesannsynligheten for hver enkelt av disse enhetsbreddene.

Feltobservasjoner av løsneområdene er den viktigste kilden ved vurdering av løsnesannsynlighet, og disse må knyttes opp til resultat av undersøkelsene av grunnlagsdata. Videre er størrelsen på løsneområdet vesentlig, og herunder antallet potensielt ustabile blokker. Skredavsetninger og skredhistorikk brukes for å vurdere historisk aktivitet og må også inngå i vurderingen av løsnesannsynligheten. Utbredelse av ur langs en fjellside kan vise tegn til ulik fordeling av skredsannsynlighet langs strekningen. Ingen ur eller blokker langs fjellfoten antyder at løsnesannsynligheten er svært lav og at det ikke bør etableres faresoner – med mindre du har gode holdepunkter for å anta at blokker er fjernet, eller at du har observert ustabile blokker som må antas å ville gi steinsprang i fremtiden.

Dersom det ikke er mulig å få tilstrekkelig oversikt over et potensielt løsneområde ved bruk av metodikken beskrevet under Feltarbeid, for eksempel på grunn av tett vegetasjon, skal denne usikkerheten beskrives i rapporten.

Permafrost og steinsprang

Det er observert et økt antall utfall i bratte fjellsider som ses i sammenheng med degradering av permafrost i Alpene. Det samme kan antas å være tilfellet i Norge. Forskningsprosjektet CryoWall har kartlagt utbredelse av permafrost i bratte fjellsider for å kunne vurdere betydning av permafrost for utfallshyppighet. Gisnås et. al.(6) lagde det første kartet som viser utbredelse av permafrost i Norge og Skandinavia. Kartleggingen utført gjennom CryoWall prosjektet viser at permafrost kan opptre ved mye lavere høyde i bratte fjellsider enn i andre terrengtyper, spesielt i nordvendte fjellsider(7). 

Figur 2 viser sannsynlig distribusjon av permafrost samlet for Skandinavia og for bratte fjellsider i Norge basert på disse to studiene(4). Permafrostsannsynlighet (p) er klassifisert etter Brown et. al.(5), og inndelt i kategoriene kontinuerlig, diskontinuerlig og sporadisk. Kategoriene kan man tolke som "kontinuerlig: mulig permafrost uansett snøforhold", "diskontinuerlig: mulig permafrost i de områdene som har medium snømengde" og "sporadisk: permafrost i barblåste områder".

Figur 2: Sannsynlig permafrostutbredelse i Skandinavia (6) og i bratte fjellsider kartlagt i CryoWall prosjektet (fargeskala (7)). Figur fra Hilger, 2019 (4).

Selv om man ikke har kunnet konkludere med effekt av degradasjon av permafrost på steinsprang(3), er det sannsynlig at tining av permafrosten og en økende tykkelse av det aktive laget fører til økt steinsprangaktivitet. Et dypere aktivt lag i fjellsiden fører til at blokker som før har vært frosset fast gjennom hele året, nå vil gjennomgå aktive fryse-tine prosesser, og blokker som før ikke har vært ustabile kan bli det. I disse områdene kan en få økning i steinsprangaktiviteten på våren, når telen slipper, men også på høsten med frostsprengning. 

Fjellsider med mulig permafrost må vurderes med hensyn til økt løsnesannsynlighet på grunn av global temperaturøkning. Utbredelsen av permafrost i bratte fjellsider vil avhenge av høyde over havet, breddegrad og orientering av fjellsiden.

Konklusjoner fra kartleggingen av permafrost i bratte fjellsider utført i CryoWall prosjektet (7):

• Sporadisk permafrost opptar ca. 20% av bratte fjellsider på fastlands Norge. Det kan opptre så lavt som 830 moh. i nordvendte fjellsider ned til 59° N (hele Sør-Norge) og helt ned til havnivå uavhengig av orientering av fjellsiden i Nord-Norge. 
• Diskontinuerlig permafrost opptar ca. 9% av bratte fjellsider og finnes i Sør-Norge (fra 59° N) hovedsakelig over 1300-1400 moh. i nordvendte sider og over 1600-1700 moh. i sørvendte sider. I Nord-Norge opptrer det i hovedsak over 750 moh. i nordvendte sider og 1050 moh. i sørvendte sider.    
• Kontinuerlig permafrost opptar ca. 2% av bratte fjellsider mellom 59 and 69 N, og er i Sør-Norge særlig utbredt over 1500 moh. i nordvendte sider og over 1900 moh. i sørvendte sider. I Nord-Norge er kontinuerlig permafrost utbredt over 1100 moh. i nordvendte sider og over 1400 moh. i sørvendte sider.