200 år siden det største jordskjelvet i Nord-Europa i historisk tid
Artikkelen er utarbeidet i samarbeid med: Conrad Lindholm (SeismoConsult). Saken finnes også på Geoforskning.no.
I ettertid vet vi at det var nesten like sterkt som de kraftige skjelvene som de senere år har rammet Italia og forårsaket store skader på kjente rennesansebyer. Da er det ikke rart at det gjorde inntrykk på skriftlærde som etter hvert bidro med historiske beretninger.
En rystende beretning
«Fjeldene rystede saa stærkt at den forvittrede Stenmasse på deres Toppe og fra deres Sider faldt ned med megen Brag ... Jorden bævede saa stærkt at Menneskene, som vare ude paa marken, kunne ej staa, da Knæerne ej ville bære dem. … Paa Gaarden Storstrand i Hemnes Fjerding, der ligger ved den østre Bred af den store Bugt Udskorpen – viste dette Jordskielv sig ødeleggende. Vaaningshusene laae paa en stor Bakke og nedenfor samme var en ej ubetydelig med Potates dyrket Slette. – Da Jordskielvet gik styrtede denne Slette ned ...».
Denne bokstavelig talt rystende beretningen kommer ikke fra jordskjelvområder rundt Middelhavet, som man lett kunne tro. Den kommer fra Nordland.
Sokneprest Iver Ancher Heltzen beskriver Lurøyskjelvet i bokverket Ranens Beskrivelse fra 1834. Heltzen var en av forkjemperne for opplysningstiden og tilhørte en prestegenerasjon med kunnskap om naturen og praktiske forhold. Disse teologene ble ofte nedlatende omtalt som «potetprester».
Andre detaljerte rapporter om jordskjelvet kom fra handelsmannen Isak Jørgen Dass på Lurøy og sogneprest Søren Christian Sommerfeldt i Saltdal. De gjorde lignende observasjoner som ble innsendt til Norsk Rikstidende og geologiprofessor Baltazar Mathias Keilhau i Christiania.
Flere lesere av Tronhjems Adressecontors Efterretninger som på den tiden var den nordligste avisen i Norge, sendte på oppfordring av redaktøren inn beskrivelser av det 2-3 minutter lange jordskjelvet. Prost Hans Nicolai Rønne på Stadsbygd som ligger på motsatt side av Trondheimsfjorden, skrev den 14. september: ‘… Min ældste Datter stod i Nærheden af det store runde Spisebord, og saaes af alle i en stærk dandsende Bevægelse… Jeg fandt det ligesaa umueligt for hende at frembringe saadan Bevægelse, som jeg fandt det uovereensstemmende med god Opførsel… Dette gav meg den Forsikkring at det matte være et Jordkjælv… .’ På nabogården Fenstad falt et stykke kalkpuss ned fra skorsteinen.
Etterskjelv i flere år
Styrken på jordskjelvet den siste dagen i august 1819 er beregnet fra de rapporterte observasjonene i Norge, Sverige og Finland til omtrent 5.8 på Richters skala. Som med alle historiske jordskjelv beregnes styrken på basis av rapporter om hvordan det ble merket av mennesker. Dette kalibreres mot tilsvarende data fra nyere jordskjelv der man i tillegg har instrumentelle målinger. I Norge ble det gjort en omfattende analyse av alle store historiske jordskjelv av NORSAR under det såkalte ELOCS prosjektet (Earthquake Loading on the Norwegian Continental Shelf 1988).
De sterkeste rystelsene ble selvsagt merket i Nordland der flere grunnmurer og skorsteiner ble skadet eller ødelagt. Så langt sør som Overhalla i Trøndelag ble en skorstein sterkt skadd, men generelt var det få innrapporterte skader på bygninger som i hovedsak besto av laftet tømmer og reisverk med torvtak.
Skjelvet inntraff etter lang tids regn, så grunnen har vært godt vannmettet. Dette bekreftes delvis av Heltzen som rapporterte sandutblåsinger som dannet små hauger på overflaten. Dette er et vanlig resultat av store jordskjelv der rystelsene gir komprimering av løsmasser og utdriving av vannet i sedimentene. Videre ble et leirskred og flere steinsprang utløst slik at et betydelig areal dyrket mark gikk tapt. Slåttemarken nedenfor Liatinden i Lurøy måtte for eksempel oppgis etter steinsprang som fulgte skjelvet.
Rystelsene som pågikk i flere minutter, medførte at enkelte personer og husdyr hadde problemer med å holde seg oppreist. Svakere etterskjelv kunne merkes hver time fram til klokka 7 neste morgen og deretter daglig i de neste 4-5 ukene. Det ble videre følt etterskjelv i flere år etter 1819. Jørgen Dass registrerte til sammen 150 skjelv på Lurøy i løpet av den neste tiårsperioden. På 1800-tallet og begynnelsen av 1900-tallet trodde man at observasjonene i Finland og Sverige skyltes lokale skjelv. Senere innså man at alle observasjonene var knyttet til Lurøyskjelvet. Skadene fra et lignende jordskjelv i 1992 i Nederland (Mw=5.3, Roermond) medførte skader tilsvarende 100 millioner Euro. Riktig nok var infrastrukturen mye tettere der, men det forteller litt om hvilket ødeleggelsespotensial et skjelv av en slik størrelse har.
Fortsatt mange jordskjelv
Utenfor Nordland ligger kontinentalsokkelen. Et bredt havområde med vanndyp mindre enn 400 meter som strekker seg 200 km ut fra kysten før havbunnen stuper ned til 4000 meters dyp vest av Eggakanten. Det er på denne sokkelen at de fleste olje- og gassfeltene utenfor Midt-Norge ligger.
Under havbunnen er det ca. 30 km tykk jordskorpe med store forkastninger og dype sedimentbassenger som viser store bevegelser gjennom flere geologiske epoker. Helgelandsbassenget og Vestfjordbassenget, som ligger like utenfor kysten, avgrenses i øst av store forkastninger som oppstod under oppsprekkingen av jordskorpen i Jordens mellomalder, for ca. 100-300 millioner år siden. Jordskjelvregistreringer i NEONOR2-prosjektet (Neotektonikk i Nordland, 2013-2017) viste at det langs disse forkastningene med uregelmessige mellomrom oppstår nye brudd med jordskjelv som resultat.
Mindre jordskjelv og svermer av jordskjelv opptrer med jevne mellomrom langs kysten av Nordland nord for Ranafjorden, både i Lurøy, Rødøy, Meløy og Steigen. Men ellers ikke andre steder i Norge, og slett ikke med en intensitet som ligner rystelsene i 1819. Beskrivelsene av Lurøyskjelvet kan tolkes som en svermlignende aktivitet som ligner dagens jordskjelv på Helgelandskysten, men med langt kraftigere intensitet.
I fireårs-perioden 2013-2017 registrerte NORSAR og Universitetet i Bergen (som en del av NGU-prosjektet NEONOR2) mer enn 1200 små og litt større skjelv på land i Nordland og under havbunnen utenfor nordlandskysten. De var hovedsakelig konsentrert på strandflaten og langs Eggakanten. En særlig markert forekomst av mikroskjelv ble observert rundt den 1032 m høye Blokktinden sør for Tjongsfjorden og vest for Svartisen, der et område hadde ca. 500 små skjelv bare 2-10 km under overflaten. De fleste var for små til å kunne merkes av befolkningen i området.
Observasjonene i perioden 2013-2017 er viktig dokumentasjon av kontinuerlige skorpedeformasjoner, men de var likevel ikke slik at man på det grunnlaget kunne forutsagt et jordskjelv med styrke 5.8.
I Træna- og Helgelandsbassengene opptrer kompresjonsjordskjelv som er gunstige for bevaring av eventuelle olje- og gassforekomster. Dette forklarer petroleumsgeologene med at sammenpressing av sprekker hindrer lekkasjer fra reservoaret og inn i overliggende lag.
Ekstensjonsjordskjelv opptrer nærmere Helgelandskysten og utenfor Lofoten. Disse kjennetegnes av åpne sprekker som ofte gir lekkasje av vann, olje og gass opp gjennom lagrekken og til havbunnen. Petroleum som lekker ut til havbunnen kan danne føde for koraller og andre organismer, men slike lekkasjer er altså dårlige nyheter for geologer på leting etter olje og gass.
Hvorfor forekommer jordskjelv langs nordlandskysten?
Generelt er det slik at langsomme bevegelser i jordskorpen over tid skaper spenninger i undergrunnen. Disse spenningene utløses ved plutselige forskyvninger, når berget gir etter i svakhetssoner.
Det er alltid flere faktorer som virker sammen og danner bergspenningene i undergrunnen.
Midthavsryggen mellom Norskehavet og Grønlandshavet trykker på kontinentet vårt og danner regionale NNV-SSØ-orienterte bergspenninger i Nord-Europa. Jordskjelvenes brudd-mekanikk tyder på at den ytre kontinentalsokkelen er under en kontinuerlig NV–SØ sammenpressing selv om bruddene varierer sterkt både i forkastningsplan og sprekketyper. Men ettersom jordskjelvene i Nordland hovedsakelig opptrer langs kysten og langs Eggakanten, må andre mekanismer være dominerende i dette området.
Numeriske modelleringer viser at en viktig årsak er glasial erosjon ved kysten og avsetning av sedimenter langs den ytre grensen for kontinentalsokkelen. Isbreer har gjennom en rekke istider flyttet store mengder sedimenter fra Vestfjorden og Helgelandskysten ut i havet slik at både den grunne kontinentalsokkelen og strandflaten ble dannet. Dette gir innsynkning og sammenpressing av bergartene under kontinentalsokkelen, og hevning og utvidelse av jordskorpa langs kysten der vi hovedsakelig observerer ekstensjonsjordskjelv. Noen av jordskjelvene opptrer langs kjente forkastninger (for eksempel Grønnaforkastningen langs østflanken av Vestfjordbassenget, men de aller fleste opptrer i diffuse klynger). Vi kan derfor ikke slutte at de store forkastningssonene på sokkelen er bestemmende for hvor skjelvene opptrer.
Landhevningen etter istiden for ca. 10.000 år siden påvirker også bergspenningene i Skandinavia, men det er omdiskutert hvor stort dette bidraget er.
Tyngden av de store fjellene ute ved kysten i Nordland bidrar til store og lokale bergspenninger rundt fjellets fot og til høye bergspenninger og sammenpressing av berggrunnen i den øverste kilometeren av jordskorpen. Det gir såkalte bergslag og sprakefjell i tunneler og gruver, og utgjør en fare for gruve- og anleggsarbeidere. Høye fjell gir også mer nedbør og dannelse av isbreer og det er mulig at slike prosesser påvirker bergspenningene i Nord-Norge og på Vestlandet.
Et skrekkscenario
Spørsmålet er om vi kan oppleve et «Lurøyskjelv» igjen, og hvor store skader et slikt skjelv i så fall kan påføre bygninger og infrastruktur. Er det i det hele tatt grunn til å frykte et skjelv i et land som vi vanligvis betrakter som en stabil geologisk provins? Det foreligger beregninger fra fordelingen av NEONOR1-skjelvene på Helgeland som antyder at styrke 5 og 6 jordskjelv vil opptre med henholdsvis 130 og 1500 års mellomrom. Vi medgir at beregningene er beheftet med feil, men de forteller noe om sannsynligheten for skjelv i denne størrelsesorden.
Rundt Ranafjorden er det også lokale, geologiske forhold som har betydning. Der jordskorpen ble presset ned som følge av isens tyngde, ble det avsatt marin leire etter at isen hadde smeltet vekk. Etter at landet hevet seg, har nordlendinger brukt leiravsetningene, delvis kvikkleire, som byggegrunn. Leire forsterker rystelsene og øker et eventuelt skadeomfang.
For det andre har det alpine fjellandskapet i Nord-Norge mange vertikale og steile fjellsider som er utsatte for steinsprang og fjellskred. Beskrivelsene fra 1819-skjelvet ovenfor viser dette tydelig. Store steinurer nedenfor disse fjellveggene kan også stamme fra store, forhistoriske jordskjelv.
Skrekkscenarioet er at et framtidig jordskjelv kan utløse leirskred eller fjellskred uten forutgående varsling. En påfølgende flodbølge med bare noen minutters varsling vil i tillegg kunne gi katastrofale følger i kyststrøkene på Helgeland.
Selv om hyppigheten av jordskjelv er konstant, er de potensielle ødeleggelsene økende. Årsaken er høyere bebyggelse i dag sammenlignet med 1819 (for eksempel i Mo i Rana og Bodø). Folketallet har i Ranafjord-området økt fra 5 000 i 1819 til 30 000 i 2019. Derfor er det i dag betydelig mer infrastruktur i form av jernbane, bruer, tunneler, gruver, dagbrudd, smelteverk, høyspentlinjer og kraftverksdammer. Dertil kommer at byggegrunnen i mange områder består av bløt leire som gir en farlig forsterkningseffekt.
Hva så med jordskjelv på sokkelen og mulige konsekvenser for infrastruktur? Dagens infrastruktur på sokkelen skal etter forskriftene være bygget for å tåle et 10 000 års-skjelv. Dersom forskriftene er fulgt, kan det således forventes skader, men ikke større katastrofer relatert til tap av menneskeliv og stor regional forurensning. Utenfor Nordland er det dessuten flere flytende installasjoner (for eksempel Aasta Hansteen, Norne og Åsgård) om ikke vil påvirkes av skjelv i samme grad. Rørledninger og havbunnsrammer kan imidlertid påvirkes av jordskjelv og undersjøiske ras.