Morgunblaðið - 15.04.2000, Blaðsíða 40

40 LAUGARDAGUR 15. APRÍL 2000
MORGUNBLAÐIÐ
VIKU
«V Vísindavefur Háskóla fslands
Af vatnsföllum,
goðafræði og lífverum
VISINDI
Vísindavefurinn hefur að
vanda komið víða við í undan-
farinni viku. Auk spurninganna sem birtar eru í
pistlinum hér á eftir hefur til að mynda verið
fjallað um Artúr konung og riddara hringborðs-
ins, tegundir húsa, lausnarhraða frá reikistjörn-
um, ávarpsform á Alþingi, kalt og heitt vatn í
krönum, meðalaldur íslendinga, hlutabréfavísi-
tölur, hvernig salt leysist upp í vatni, aldamót, endimörk geimsins og ófundin frumefni.
Þorsteinn Vilhjálmsson, ritstjóri vefjarins, segir að nú sé unnið að breytingum á viðmóti
hans og frekari eflingu með fjáröf lun og kynningu.
www.opinnhaskoli2000.hi.is
Hvers vegna eru ekki fleiri
vatnsföll nýtt í eigin farvegi
frekar en með uppistöðulón-
um?
SVAR:
Ef náttúrulegt vatnsrennsli í ám
stæðist á við raforkuþörf markaðar-
ins væri engin ástæða til annars en
að virkja ár í farvegi sínum án miðl-
unarlóna. Pessu er hins vegar ekki að
heilsa. Hagkvæmast er að mæta mis-
genginu með því að hámarks afkasta-
geta orkuvera nái nokkurn veginn
hámarksþörf markaðarins en uppi-
stöðulón séu notuð til að jafna mun-
inn á sveiflum rennslisins og sveifl-
um markaðarins. Eins og fram
kemur í svari Egils B. Hreinssonar
við spurningunni „Hvemig er hægt
að geyma og nýta orku frá vindraf-
stöðvum?“, hér á Vísindavefnum, eru
uppistöðulón afar hagkvæm til að
geyma orku til seinni tíma.
Vatnsföll á íslandi skiptast sem
kunnugt er í tvennt; bergvatnsár og
jökulár ogbergvatnsár skiptast aftur
í dragár og lindár. Langmest af
virkjanlegu vatnsrennsli í landinu er
í jökulám.
Dragár hafa ekki skýrt afmörkuð
upptök og sækja vatn sitt nálægt yf-
irborði jarðar. Rennsli í þeim er afar
breytilegt, til dæmis eftir úrkomu á
hverjum tíma. í vatnavöxtum getur
meðalrennslið margfaldast með
nokkrum tugum en á hinn bóginn
geta þær þomað alveg upp á veturna
(sjá til dæmis Jarðfræði Þorleifs
Einarssonar).
Lindár eiga upptök sín dýpra í
jörðu, oft í einhvers konar afmörkuð-
um uppsprettum. Rennsli í þeim er
miklu jafnara en í dragám. Þar að
auki koma sumar lindár úr stómm
stöðuvötnum, eða renna um þau á
leið sinni til sjávar, þannig að í þeim
er náttúruleg rennslisjöfnun.
Rennsli í dragám getur því verið því
sem næst jafnt yfir árið. Það er því
ekki tilviljun að Sogið, sem kemur úr
Þingvallavatni, Laxá í Aðaldal, sem
kemur úr Mývatni, og Andakíll, sem
kemur úr Skorradalsvatni, vora
meðal fyrstu meiri háttar vatnsfalla
sem virkjuð vora hér á landi eftir að
rafvæðing nútímans hófst. En því
miður era slík vatnsföll svo fá að þau
ná ekki nærri því að fullnægja kröf-
um markaðarins eins og hann er
núna í lok 20. aldar.
Rennsli í jökulám er afar breyti-
legt, bæði eftir árstíðum og veður-
skilyrðum, frá einum degi til annars
og einnig innan sólarhringsins.
Rennslið er lítið á vetram þegar úr-
koma sem fellur á jöklana situr þar
áfram. Rennsli ánna eykst síðan á
vorin þegar snjóa leysir á hálendinu
og jöklar taka að bráðna. í rigning-
um er rennslið sérlega mikið, bæði
vegna rigningarvatnsins sjálfs og
eins vegna þess að rigningin leysir
mikið vatn með sér frá jöklunum.
Einnig munu margir kannast við að
rennsli í jökulám á sumrin er talsvert
breytilegt yfir daginn, lítið á nótt-
unni og að morgni dags, en eykst
þegar líður á daginn, bæði vegna
hækkandi lofthita og eins vegna sól-
bráðar þegar það á við. Þessi dæg-
ursveifla getur numið nokkram tug-
um prósenta af meðalrennsli. Af
þessum ástæðum er afar óhagkvæmt
Þess konar líf gæti ekki þrifist úti í fímbulkulda geimsins.
að virkja jökulár án vatnsmiðlunar.
Sumir halda kannski að orkuþörf
markaðarins sé og hafi alltaf verið
jöfn yfir árið og jafnvel líka yfir dag-
inn. Svo er hins vegar ekki og hefur
aldrei verið í sögu rafvæðingar á Is-
landi. í fyrstu var rafmagn einkum
notað til ljósa og gefur auga leið að sú
þörf hefur alls ekld verið jöfn, hvorki
yfir sólarhringinn né yfir árið. Þörfin
var mest á vetrarkvöldum og í
skammdeginu á morgnana. Síðan
bættust eldavélamar við. Rafmagns-
notkun þeirra er nokkuð jöfn yfir ár-
ið en hins vegar er ljóst að hún er
engan veginn jöfn yfir sólarhringinn.
Það olli rafveitum í landinu talsverð-
um erfíðleikum lengi vel og leiddi
ýmist til straumrofs eða rafmagns-
skömmtunar. Rafmagnsþörf orku-
frekra heimilistækja eins og ísskápa
og frystikistna sem standa í stofuhita
er hins vegar alltaf hin sama. Þegar
rafhitun er beitt til húshitunar er
þörfin að sjálfsögðu afar árstíða-
bundin, mest um vetur en minnst á
sumrin. Þannig er árssveiflan bæði í
þeirri þörf og lýsingunni beinlínis
andstæð náttúralegu sveiflunni í
rennsli jökulvatna sem áður var
nefnd.
Misgengi vatnsrennslis og mai’k-
aðar endurspeglast á forvitnilegan
hátt í sögu rafveitna á íslandi.
Fyrstu áratugi þessarar sögu voru
miðlanir takmarkaðar og aíkastag-
eta virkjana stundum alllangt um-
fram notkunina á nóttunni eða á
sumrin. Þá gripu raíveitumar til
þess ráðs að bjóða næturrafmagn og
sumarrafmagn á sérstökum kjöram.
Sumir notendur keyptu til dæmis
næturrafmagn til að hita híbýli sín.
Rafmagnið var þá látið hita upp vatn
á nóttunni en vatnið notað til að hita
húsnæðið á daginn. A sama tíma önn-
uðu raforkuverin ekki efth-spurninni
þegar hún var sem mest, sem þá var
til dæmis fyrir og kringum hádegi á
vetuma, og þurfti þá að skammta
rafmagn. Rafmagnsskömmtun um
jólin var þá einnig árlegur viðburður.
Þarfir eða ósldr stóriðju gagnvart
rafmagnsnotkun era yfirleitt jafnar
yfir árið og yfir sólarhinginn. Þó er
misjafnt hversu auðvelt mismunandi
iðjuver eiga með að laga sig að
Hvað mælti Óðinn í eyra
Baldri...?
breytilegu framboði á orku. I sumum
þeirra er kostnaðarsamt að mæta
minnkandi orkuframboði, til dæmis
vegna þess að taka þarf einstök ker í
álveri úr sambandi með mikilli fyrir-
höfn. I öðram stóriðjuverum er þetta
auðveldara viðfangs, til dæmis í kísil-
jámvinnslu eins og á Grandartanga,
þar sem straumur er einfaldlega
minnkaður á stóram ofnum. Óvænt-
ar traflanir era auk þess að sjálf-
sögðu erfiðari en boðuð skerðing á
raforku á tilteknum tíma, því slíkan
tíma má stundum nota til viðhalds.
Sumum kann ef til vill að detta í
hug það fangaráð að miða náttúra-
lega afkastagetu virkjaðra fallvatna
(án miðlana) við það að hún dugi allt-
af til að mæta kröfu markaðarins á
hverjum tíma. En úr textanum hér á
undan má lesa að slíkt yrði afar dýrt
því að þá þyrfti að margfalda virkj-
anir í landinu án þess að orkusalan
ykist.
Heimildir og tilvitnanir eru á vefsíðu.
Þorsteinn Vilhjálmsson,
prófessor í eðlisfræði og vísindasögu
við raunvfsindadeild Háskóla íslands
Hverju hvíslaði Óðinn í eyra
Baldurs?
SVAR:
Vel er spurt og af miklum fróð-
skap. En þeim sem ætlað er að svara
Ófæruselsfoss í Jökulsá í Fljótsdal.
hlýtur að verða ónotalega við. Spurn-
ingin er ættuð frá Óðni sjálfum og
boðar mönnum feigð. Henni er varp-
að fram í fornum ritum þegar Óðinn
keppir í visku við Vafþrúðni og Heið-
rek konung. í Vafþrúðnismálum
dylst Óðinn sem Gagnráður og undir
nafni Gestumblinda í Hervarar sögu
og Heiðreks. A báðum stöðum af-
hjúpar hann sjálfan sig með ofan-
greindri spurningu og hlýtur sigur í
keppninni. Óðinn einn veit hverju
hann hvíslaði í eyra Baldri á líkbör-
unum.
í Hervarar sögu og Heiðreks (sem
er talin með fornaldarsögum) spyr
Óðinn eða Gestumblindi:
„Segðu það þá hinst ef þú ert
hverjum konungi vitrari:
Hvað mælti Óðinn
í eyra Baldri,
áður hann væri á bál hafiður?“
Heiðrekur konungur segii’: „Það
veistu einn, rög vættur.“ Og þá
bregður Heiðrekur Tyrfingi og
höggur til hans en Óðinn brást þá í
vaklíki og fló á brott.
í Vafþrúðnismálum ber Óðinn
spuminguna fram með þessum
hætti:
„Fjöldegfór,
fjöld eg freistaðag,
fjöldegreyndaregin.
Hvað mælti Óðinn,
áður á bál stigi,
sjálfuríeyrasyni?“
Vaíþrúðnirkvað:
„Ey manni það veit
hvað þú í árdaga
sagðiríeyrasyni.
Feigum munni
mælta eg mína foma stafi
ogumragnarök."
Vafþrúðnir kvað:
„Nú eg við Oðin deildag
mína orðspeki,
þú ert æ vísastur vera.“
Ekki verður við okkur dauðlega
fræðimenn sakast þótt við stöndum á
gati andspænis þeirri spurningu sem
hefur orðið jötnum og konungum að
falli til foma.
Gísli Siyurðsson,
sérfræðingur við Stofnun Áma
Magnússonar
Gætu ekki verið til lífverur á
öðrum hnöttum sem geta lif-
að án vatns og sólar?
SVAR:
Það er deginum ljósara að líf eins
og við þekkjum það á jörðinni þarfn-
ast vatns. Líf jarðarinnar hefur
þróast í vatni og með vatni og lífver-
ur hafa lært að nýta sér hina sér-
stöku eiginleika þessa vökva. Vatn,
ásamt vetnis- og hydroxyljónum sem
myndast við sundmn þess, ráða að
verulegu leyti byggingu og líffræði-
legum eiginleikum prótína, kjarn-
sýra, fitusameinda og ýmissa ann-
arra sameinda í lifandi framu. Vatn
er með öðram orðum langt frá því að
vera hlutlaust uppfyllingarefni í
frumum heldur er það virkur þátt-
takandi í lífsstarfseminni.
Líf af þeirri gerð sem við þekkjum
á jörðinni má því teljast útilokað án
vatns. Menn hafa hins vegar velt því
fyrir sér hvort annars konar líf hafi
getað þróast við allt aðrar aðstæður.
Er til dæmis hugsanlegt að ammon-
íak, sem gnægð er af til dæmis á Júp-
íter, gæti komið í stað vatns sem
uppistaða lífs? Eða gæti verið til líf
sem notfærði sér kísil í stað kolefnis
og kæmist af án vatns? Ekki hefur
mönnum gengið vel að gera grein
fyrir væntanlegum eiginleikum þess-
ara eða annarra „annars heims líf-
vera“ og því eru uppástungur um
annars konar líf enn langt frá því að
vera sannfærandi.
Því fer þó fjarri að við vatnsósa
jarðarbúar getum útilokað að annars
konar líf sé til annars staðar í al-
heimi. En meðan við þekkjum ekki
annað höldum við víst áfram að telja
líklegast að lífverur á öðrum reiki-
stjörnum í öðrum sólkerfum séu, ef
til eru, vatns- og kolefnisverur líkt og
við sjálf. Ef mönnum gefst einhvern
tíma kostur á að leita að lífi annars
staðar í alheimi verður eflaust leitað
einmitt að slíku lífi. Allt annars konar
líf gæti farið framhjá mönnum nema
það hafi skilið eftir sig einhver áber-
andi verksummerki. Reyndar er erf-
itt að ímynda sér líf sem umbreytir
ekki umhverfi sínu að einhverju leyti.
Hvað sólina varðar þá eru geislar
hennar og ylur vissulega dýnnæt
íyrir lífið eins og það birtist okkur á
jörðinni. Þess konar líf gæti ekki
þrifíst úti í fimbulkulda geimsins.
Samt sem áður getur líf vel þrifist án
sólarljóss. Fjöldi bakteríutegunda
vinnur sér orku með svonefndri efna-
tillífun, til dæmis með oxun járns,
vetnis eða brennisteinssúlfíðs. Þær
þurfa ekki á orku sólarljóssins að
halda. Við heita hveri djúpt á sjávar-
botni hafa fundist samfélög dýra sem
nýta sér frumframleiðslu slíkra bakt-
ería. Þarna gegna efnatillífandi bakt-
eríur sama hlutverki og ljóstillífandi
grænar plöntur þar sem sólar nýtur
við. Mikið bakteríulíf er líka undir yf-
irborði jarðar niður á nokkurra kíló-
metra dýpi og er það líklega að miklu
leyti háð efnatillífun. Það er því ekki
rétt sem stundum heyrist fullyrt að
grænar plöntur séu undirstaða alls
lífs á jörðinni.
Guðmundur Eggertsson,
prtífessor í sameindalíffræði við
raunvísindadeild Háskóla Islands