We brengen de ondergrond in kaart

Seismisch onderzoek

Overal is aardwarmte. Maar niet overal zijn de aardlagen geschikt om de warmte uit de bodem te halen. Door middel van seismisch onderzoek kunnen we in kaart brengen waar de ondergrond wel geschikt is. Bij seismisch onderzoek worden geluidsgolven de grond ingestuurd. De onderliggende structuren en aardlagen kaatsen de golven terug, waarna geofoons (grondmicrofoons) de signalen aan het aardoppervlak opvangen. De reistijd van de geluidsgolven levert een schat aan gegevens op. En daarmee kunnen we, tot wel 6 km diep, een beeld schetsen van de ondergrond.

Technieken

Seismisch onderzoek wordt in Nederland sinds de jaren ‘50 uitgevoerd. Er is dus ruime ervaring met dit type onderzoek. De drie meest voorkomende technieken om geluidsgolven op te wekken zijn: schotgatseismiek, vibroseismiek en airgunseismiek. Afhankelijk van de situatie wordt besloten welke techniek het meest geschikt is.

Schotgatseismiek wordt gebruikt op land. Het onderzoek start met werkzaamheden die worden uitgevoerd door landmeters (specialisten in de landmeetkunde). Zij doen het voorbereidende werk. Vervolgens boort een landbouwtractor met daarop een kleine boorinstallatie (zie de foto bovenaan deze pagina), gaten met een doorsnede van acht centimeter van 10 tot 40 meter diep. Tussen die gaten bevindt zich een afstand van 40 tot 100 meter. In de gaten wordt een seismische lading geplaatst. Die vervolgens worden afgedicht met klei. Geofoons (grondmicrofoons) worden in de grond, aan het aardoppervlak, geplaatst. Daarna worden één voor één de seismische ladingen ontstoken. Geluidsgolven worden daardoor de ondergrond ingestuurd en kaatsen terug op de onderliggende aardlagen. De geofoons vangen vervolgens de teruggekaatste geluidsgolven op aan het aardoppervlak. Aan het oppervlak is dan een doffe plof te horen en dichtbij kunnen lichte trillingen te voelen zijn.

Vibroseismiek wordt gebruikt op land. Vibroseis-voertuigen sturen geluidsgolven de ondergrond in. Deze voertuigen lijken op vuilniswagens (zie de afbeelding hieronder) en hebben onderaan, op straatniveau, een trilplaat die geluidsgolven opwekt. Dit voelt als het voorbijrijden van een zware vrachtwagen of trein. De trillingen zijn alleen voelbaar in de omgeving van het voertuig. SCAN maakt gebruikt van vibroseismiek wanneer er dichte bebouwing is en er niet met schotgatseismiek gewerkt kan worden. 

Airgunseismiek wordt in het water gebruikt. Daarbij wordt samengeperste lucht in het water losgelaten. De schokgolf oefent druk uit op de bodem en veroorzaakt zo geluidsgolven die de grond ingaan. Ook hier hoor je een doffe plof en in het water kunnen luchtbubbels ontstaan. 

Wat gebeurt er met de data?

Na het opnemen van de geluidsregistraties wordt de data verwerkt in een datacenter. De enorme hoeveelheid digitale gegevens wordt gefilterd, gecorrigeerd en gesommeerd om zogenaamde ‘seismogrammen’ te maken. Dit zijn plaatjes die de structuur van de ondergrond weergeven. Seismogrammen worden ook wel kortweg “seismiek” genoemd. Seismogrammen zijn enigszins te vergelijken met echoscopieën (zoals uitgevoerd bij een zwangerschap). Beide technieken maken gebruik van geluidsgolven om structuren onder het oppervlak inzichtelijk te maken. Maar waar medische echoscopieën slechts enkele centimeters diep kijken, kunnen seismogrammen vele kilometers aardkorst in beeld brengen.

SCAN levert deze verwerkte data, in de vorm van seismogrammen aan. Deze zijn te vinden en op te vragen op https://www.nlog.nl/scan-2d-seismische-data. Om iets te kunnen zeggen over de potentie voor aardwarmte moeten deze seismogrammen altijd eerst nog worden geïnterpreteerd door experts. Geologen gespecialiseerd in seismische interpretatie maken hiermee de ondergrondse karteringen die de basis vormen van ieder aardwarmteproject. SCAN interpreteert deze data in principe zelf niet, dit maakt geen onderdeel uit van het programma.