Fredrik Høgaass bilde

Fredrik Høgaas

Forsker
Telefon: 73904316

Fant klimasvar i Leksvik


Slik kan det se ut på isen når geologene henter ut sedimentprøver fra bunnen av innsjøer. 
I dypet av myrer og innsjøer rett vest for Leksvik i Midt-Norge har vi funnet spennende lagfølger i sedimentene. De kaster lys over en ekstrem klimaforverring på slutten av siste istid…

For 15 000-13 000 år siden var det midt-norske landskapet i ferd med å smelte frem fra innlandsisen, etter å ha vært dekket av en kilometertykk isbrekappe i mange, mange tusen år. Klimaet var blitt gunstig, og dyr og planter inntok det golde landskapet så snart innlandsisen slapp taket. Men med ett slo klimaendringen revers og en bitende kulde la seg atter over landet. Innlandsisen begynte plutselig å legge på seg mye mer masse enn hva som smeltet vekk, tilbaketrekningen stoppet brått og breene rykket på nytt voldsomt fremover.

Kuldeperioden kalles yngre dryas og førte blant annet til en siste krampetrekning fra innlandsisens på slutten av siste istid. 

Gigantisk morenerygg

Brefremrykket i yngre dryas-perioden stoppet like ved Tautra i Trondheimsfjorden, hvor breen kalvet i fjorden og bygget opp en gigantisk morenerygg på havbunnen. Dette har gitt opphav til det såkalte «Tautra-trinnet», en sone med store morenerygger som gjenspeiler innlandsisen maksimale utbredelse under yngre dryas i Midt-Norge. Tilsvarende hendelse har fått andre lokalt inspirerte begreper andre steder, som for eksempel «Raet» rundt Oslofjorden og i Agder, «Herdla-Halsnøy-trinnet» på Vestlandet og «Tromsø-Lyngen-trinnet» i nord. 

I Leksvik, like nord for Tautra, førte fremrykket til at smeltevann samlet seg i store bredemte sjøer mellom brefronten og lokale dreneringspasspunkt. Vi har tatt prøver av sedimentene som ble avsatt i bresjøene. Analyser av prøvene har gitt oss svar på hvordan isavsmeltingen og klimaendringene foregikk den gangen. Vi har også funnet vulkansk aske knyttet til kjente utbrudd på Island, noe som sammen med radiokarbondateringer gjør tidfestingen av utviklingen i Leksvik svært presis. 

Arbeidet er gjort av et team fra NGU og Universitetet i Stockholm og resultatene fra undersøkelsene er nå publisert i det internasjonale tidsskriftet Boreas.  

Men det har vært geologer her før oss. For snart førti år siden ble noen av de samme lokalitetene undersøkt av Haavard Selnes. Han kartla geologi, analyserte sedimentlagfølgene, og studerte plante- og insektfossiler i sedimentene. Undersøkelsene hans resulterte i hovedoppgaven «Paleo-økologiske undersøkelser omkring israndavsetninger på Fosen-halvøya, Midt-Norge» (NTNU, 1982). I vårt arbeid har vi bygget videre på det solide arbeidet Selnes utførte.


Høydemodell over sentrale deler av Trondheimsfjorden, med brerandtrinn, bresjøer i Leksvik og studerte basseng (røde kryss).

Sedimentarkiv i dypet

Breene raserte landskapet vårt under siste istid. Det som eksisterte av sedimenter og materiale ble i all hovedsak skjøvet bort og fraktet ut mot breenes ytterpunkter som av en bulldoser. Det finnes imidlertid unntak der eldre avsetninger ligger bevart og der man kan påvise organiske horisonter under eller mellom horisonter av sand, grus eller morene. Det var noe slikt vi fant i innsjøsedimentene fra Leksvik – et tydelig rikt organisk lag i dypet, begravd under nær tre meter med organisk-fattig silt. De organiske horisontene så ut til å representere en periode med gunstig klima med mye liv i og rundt innsjøen, mens silten tydelig gjenspeilet en situasjon med mye strengere klima. 

Røntgenbilder av sedimentkjernene viste i tillegg at silten var laminert og at en rekke større og tilsynelatende tilfeldig plasserte stein- og grusfragmenter opptrådte på ulike steder i kjernene – se figur 3. Observasjonene støttet hypotesen om bredemte sjøer nær Leksvik: Silt-lamineringen skyldes rytmisk sedimentasjon fra smeltevannselver som munnet ut i bresjøene, mens stein- og grusfragmentene i realiteten er droppstein som har drysset ned fra flytende og smeltende isfjell i bresjøen.

Vi har fått bestemt når horisontene ble avsatt ved å radiokarbon-datere små planterester i de organisk-rike horisontene over og under silt-pakken. Resultatene viser at de studerte innsjøene var isfrie en stund før innlandsisen rykket frem og begynte å danne Tautra-trinnet for omtrent 12 100 år siden. Fremrykket sperret den naturlige dreneringen og smeltevann samlet seg i bresjøer vest for Leksvik. Bresjøene eksisterte i opp mot 700 år før innlandsisens på nytt trakk seg tilbake for senest 11 400 år siden. Da ble bresjøene tappet og sedimentasjonen av silt stoppet brått, noe som betyr at innlandsisen lå nokså stabilt på omtrentlig samme plass i kanskje 700 år! 

Alderskronologien er basert på en rekke radiokarbon-dateringer og funn av ørsmå glasslignende fragmenter som vi har funnet i sedimentkjernene – Vedde-asken. 

Bilde av kjerne (A) som viser Vedde-asken og et organisk-rikt lag under bresjø-silt knyttet til en bredemt sjø under Tautra-trinnet. B er et røntgenbilde av en kjerne fra et annet basseng som viser en rekke droppstein (svarte prikker) i laminert bresjø-silt. 

Et svært nyttig askelag 

Vedde-asken er altså en aske-horisont som stammer fra et stort vulkanutbrudd, som skjedde på Island for cirka 12 000 år siden. Horisonten ble oppdaget tidlig på 1980-tallet og har gjennom en rekke studier etter hvert blitt svært godt datert. Nå er det også bekreftet at Leksvik, og Midt-Norge ellers, ble innhyllet i en askesky den gangen. I den ene innsjøen ser vi at horisonten med aske er flere centimeter tykk. Om dette hadde skjedd i dag – da snakker vi askefast! 

Vedde-asken ses i våre sedimentkjerner enten rett under eller helt i begynnelsen av bresjø-silten. På bakgrunn av dette kan vi anta at bresjøene ble dannet for rundt 12 100 år siden, og at det dermed var da brefremrykket nådde Tautra. Alderen på Vedde-asken er bestemt av mange enkeltdateringer av organisk materiale i andre studier og utgjør derfor en absolutt aldersmarkør i dypet for vår del. I forkant av studien trodde vi at vi skulle finne denne Vedde-asken over silten, ettersom det før vårt arbeid har vært antatt at Tautra-trinnet ble dannet mye tidligere og isen smeltet tilbake fra posisjonen for om lag 12 600 år siden. Våre resultater innebærer derfor at vi flytter isavsmeltingsalderen på Tautra-trinnet i Trøndelag med om lag tusen år. 

Dette er viktig for vår forståelse av hvordan de store isdekkene reagerer på endringer i klima, for eksempel hvor hurtig fremrykk eller tilbaketrekning av isdekker foregår – og hvor konsistent dette skjer i ulike deler av innlandsisen. Kunnskapen fra fortida vil hjelpe til å forbedre fremtidsscenarioer for hvordan ulike bre-utløpere på Grønland og i Antarktis vil reagere på varmere klima og stigende havnivå. For naturhistorien i Trøndelag betyr det at vi nå vet når for eksempel Tiller-platået, Melhus-ryggen på Høyeggen og andre store morenerygger i regionen ble dannet, og vi får bedre kunnskap om havnivået og alderen på marin grense på slutten av siste istid. 

Når sluttet egentlig istiden? 

Klimatiske endringer skjer gradvis. Slik var det også på slutten av siste istid, da den kalde yngre dryas-perioden ble avløst av varmetida holocen og istiden offisielt var over. I iskjernene på Grønland ses overgangen til holosen helt tydelig i form av plutselige endringer i for eksempel isotopsammensetning, islag-tykkelse og saltinnhold i isen. Ved å telle seg tilbake i «årringene» i kjernene kan man si at dette skjedde for omtrent 11 700 år siden.

Men det tok litt tid før disse overordnete, store klimatiske endringene førte til endringer i mer regionalt klima i Norge og man kunne spore en tilbaketrekning av innlandsisen. Selv «klimasensitive» små lokale botnbreer er antatt å ha eksistert lenger enn dette og en tilbaketrekning av innlandsisen er på Vestlandet antatt å ha begynt tidligst for 11 600 år siden. I vår studie ser vi også at innlandsisen retrett fra Tautra-trinnet skjedde en god periode etter den «offisielle» overgangen på 11 700 år siden, som definert i iskjernene fra Grønland. Basert på dateringer av de første organiske fragmentene vi har funnet over bresjøsilten, skjedde kanskje ikke dette før for 11 400 år siden for Midt-Norges del.