Fredrik Høgaas's picture

Fredrik Høgaas

Forsker
Phone: 73904316

Jakten på en gammel naturkatastrofe


Fig. 3. Kartlagte erosive linjer, flombarer og overflommet land ved Elverum på illustrasjonen til venstre. Oppstrøms i flommen fra samme område på bildet til høyre.
Her er historien om et voldsomt kapittel i norsk naturhistorie; katastrofetappingen av den bredemte Nedre Glomsjø mot slutten av siste istid. Nye resultater rundt hendelsen antyder nå at flommen var langt mer dramatisk enn tidligere antatt...

Blogginnlegget er forfattet i samarbeid med Katherine Aurand i Sweco

De nye forskningsresultatene ble lagt fram av bloggforfatterne under den geologiske Vinterkonferansen i regi av Norsk Geologisk Forening (NGF) i januar.

Samarbeidet mellom Norges geologiske undersøkelse (NGU) og Sweco har ført til ny og oppsiktsvekkende kunnskap om den dramatiske naturkatastrofen. Det siste året har størrelsen på katastrofeflommen fra Nedre Glomsjø blitt vurdert på nytt ved å kombinere geologisk informasjon og hydraulisk simulering.

Fig. 1. Oversiktskart over bredemte Nedre Glomsjø, gjenværende del av innlandsisen og områder som ble druknet under flomhendelsen. Dreneringsmønsteret under flommen er indikert med piler.

Nedre Glomsjø var den største av en rekke bredemte sjøer som eksisterte i Sør-Norge på slutten av siste istid. Sjøen var hele 140 km3 stor - Mjøsa er 56 km3 til sammenligning - og strakte seg fra Atnosen og Åkrestrømmen i sør, til Rugldalen i nord, hvor den drenerte ned i Gauldalen (figur 1).

På et tidspunkt ble vanntrykket for stort, og 100 km3 av sjøen flommet sørover gjennom innlandsisen i Rendalen og dukket frem fra isdekket like nord for Elverum. Her styrtet vannmassene nedover Glomdalen som en 90-95 meter høy flombølge full av slam og isfjell – og oversvømte enorme landområder før den ebbet ut i løpet av en ukes tid.

På Romerike, som på den tiden var en havbukt, førte flommen til en havnivåstigning på cirka 40 meter og avsetning av metertykke siltige sedimenter, det vi kaller Romeriksmjelen.

Mye større enn antatt

Tidligere undersøkelser har vist at det ble utviklet tydelige erosjonsformer og store avsetninger i forbindelse med flommen. Formene er nå blitt forsøkt kalibrert inn i en hydraulisk simulering av hendelsen. Det er naturlig nok en rekke ukjente variabler og antakelser man må anerkjenne i forbindelse med rekonstruksjoner av eldgamle flommer. Ved å fôre inn geologisk informasjon, som størrelse på flomtransporterte blokker og erosive linjer i terrenget, har vi imidlertid i stor grad klart å redusere disse usikkerhetene. 

Foreløpige hydrauliske simuleringer anslår nå en maksimal flomstørrelse mellom 1-1,5 millioner kubikkmeter per sekund (m3/s)! Dette er flere ganger større enn hva som er blitt antatt ut fra tidligere, rent empiriske vurderinger av flomstørrelsen.

En energi av voldsomme dimensjoner, langt utenfor vår fatteevne.

Som eksempel kan vi nevne at den engelske kanal ble til da en bredemt sjø ble tappet fra Nordsjøen mot Atlanterhavet. Før dette skjedde hang England og Frankrike sammen som én kontinuerlig landmasse. Eksempler mer nærliggende i tid har man fra Island, hvor geotermal varme og vulkanutbrudd fører til styrtflommer, såkalte jökulhlaup, med jevne mellomrom. I mer hjemlig kontekst er det antatt at det enorme gjelet Jutulhogget, som ligger som et påfallende skår i landskapet mellom Glomdalen og Tylldalen, ble utviklet i forbindelse med en slik katastrofeflom.

Disse kreftene er ansvarlig for at noen av jordens mest påfallende landskap er blitt skulptert på et blunk.

Fig. 2. Eksempel på erosive linjer i terrenget (A) og blokkstørrelser (B, C), som er benyttet i forbindelse med den hydrauliske simuleringen. Merk forskjellen mellom terrenget over og under det høyeste flomnivået i LiDAR-figuren (A). Fotoene er fra Elverum, og er tatt av Arne Solli (B) og Oddvar Longva (C).

Fakta: Megaflom

  • Definisjonen megaflom innebærer vannføring som er på 1 million kubikkmeter per sekund eller mer (1 000 000 – 1x10^6 m3/s). Det er beskrevet flere megaflommer i jordens naturhistorie, blant annet vest i USA og i Altajfjellene i Asia.
  • Som regel er flommene knyttet til tilbakesmeltingen av de store isdekkene over Nord-Amerika og Eurasia gjennom den siste og tidligere istider.
  • For å sette det i perspektiv er gjennomsnittlig vannføring i Amazonas 209 000 m3/s, Volga 8 000 m3/s og Glomma 705 m3/s. Flommen fra Nedre Glomsjø var altså langt mer enn tusen ganger større enn Glomma.
  • Slike enorme katastrofeflommer har hatt stor innvirkning på lokale og regionale klimatiske systemer og er blitt foreslått som bakgrunn til noen av de mest plutselige klimatiske svingningene vi vet av. Nå ser det altså ut til at man har fått plassert en megaflom også inn i Norges naturhistorie.

Godt kartleggingsgrunnlag

Datagrunnlaget for en hydraulisk simulering av Nedre Glomsjø-tappingen er godt, og mangler nesten sidestykke innenfor fagfeltet. Basert på detaljert kartlegging av strandlinjer har vi svært god oversikt over hvor stor den bredemte sjøen var, og i tillegg hvor mye vann som var direkte tilgjengelig i forbindelse med katastrofeflommen. Mye av denne kunnskapen kan vi takke eldgammel kartlegging for - blant annet arbeid av Andreas Martin Hansen og Gunnar Holmsen, på henholdsvis slutten av 1800-tallet og tidlig på 1900-tallet. Sør for isdekket gjorde ferske LiDAR-data for noen år siden det mulig for oss å observere og kartlegge påfallende erosive flomnivå i terrenget (figur 2).

Strømningsmønsteret er sammenlignet med store kartlagte flombarer som ble avsatt under hendelsen (figur 3 og 4). Erosive linjer nedover dalen er sammenlignet med maksimal vannstand under flombølgen, mens energien som er nødvendig for å frakte antatt flomavsatte blokker er brukt for å redusere usikkerheten på flomstørrelsen (figur 2).

Samarbeid og samfunnsverdi

Resultatet av forskningssamarbeidet gir innblikk i når og hvordan innlandsisen smeltet ned på slutten av siste istid - og dermed når våre urinnvånere, som ofte jaktet rein langs den vikende innlandsisen, for første gang kunne vandre på purt, ubesudlet land.

De samme menneskene hadde nok hastverk med å komme seg høyt nok i terrenget da katastrofen inntraff … De som oppholdt seg et stykke unna, som på Romerike og rundt Oslofjorden, opplevde etter alt å dømme å få livsgrunnlaget mer eller mindre ødelagt, da et varierende tykt silt-lag la seg som et lokk over fangst- og jaktområdene.

Vi geologer har nå et bedre grunnlag for å tolke løsmassene og landformene vi observerer, og gir oss i tillegg et «kalibreringsdatasett» for å tolke tilsvarende landformer andre steder. Basert på arbeidet i Glomdalen har vi nå for eksempel grunn til å tro at lignende hendelser har inntruffet også andre steder i Norge, som i Gudbrandsdalen.

Klimaprojeksjonene for Norge tyder på villere og våtere vær i fremtiden. Hydrauliske simuleringer er en viktig del av arbeidet for arealplanlegging og sikring mot store flommer. Hendelsen som vi omtaler her, kan heldigvis ikke skje igjen før en ny istidssyklus avsluttes. Likevel, de geologiske restene dannet av store, moderne flommer vil være like, bare i mindre skala, og disse kan vi kartlegge for at samfunnet skal bli bedre rustet for fremtiden. Hydrauliske simuleringer vil aldri bli bedre enn informasjonen man putter inn i modellen og det er derfor avgjørende å ha så gode data som mulig.

Fig. 4. Strømningsmønster under flommen i en innsnevring i dalen rett sør for Elverum. Kartlagte flomavsetninger stemmer godt overens med «roligere» strømningsforhold.

Stor flom, liten kostnad

Prosjektet har hatt en klar målsetting fra starten av og har ikke vært nevneverdig kostbart. Samarbeidet har imidlertid ført til utveksling av kunnskap som begge fagfeltene vil dra nytte av i fremtiden og, ikke minst, kastet nytt lys over en svært fascinerende hendelse i vår naturhistorie.  

Dette utfordrer til en viss grad måten dagens forskningsfinansiering utføres på i Norge. Bør det, i tillegg til gigantprosjektene på 5-15 millioner kroner, være mulig å søke Forskningsrådet eller andre en mindre sum midler øremerket til spesifikke prosjekter med veldefinerte sluttprodukter?

Les mer:

Berthling, I. & Sollid, J.L. 1999. The drainage history of glacial lake Nedre Glåmsjø, southern Central Norway. Norsk Geografisk Tidsskrift 53, 190-201.

Hansen, L., Tassis, G., & Høgaas, F. 2020. Sand dunes and valley fills from Preboreal glacial-lake outburst floods in south-eastern Norway – beyond the aeolian paradigm. Sedimentology, 67(2), 810-848.

Høgaas, F. & Longva, O. 2016. Mega deposits and erosive features related to the glacial lake Nedre Glomsjø outburst flood, southeastern Norway. Quaternary Science Reviews 151, 273-291.

Høgaas, F. 2016. «Da Amazonas rant ned Glomdalen». Blogginnlegg ngu.no. 

Høgaas, F. & Longva, O. 2018. The early Holocene ice-dammed lake Nedre Glomsjø in Mid-Norway: an open lake system succeeding an actively retreating ice sheet. Norsk geologisk tidsskrift., 98, 661–675.

Høgaas, F. 2019. «Gigantsjøen i Østerdalen» Blogginnlegg ngu.no.

Longva, O., 1984. Romeriksmjelen danna ved ein storflaum på Austlandet for vel 9000 år siden. Norges geologiske undersøkelse, Årsmelding, 1984, 8-11.

Longva, O., 1994. Flood Deposits and Erosional Features from the Catastrophic Drainage of Preboreal Glacial Lake Nedre Glåmsjø, SE Norway. Department of Geology, University of Bergen (Doktorgradsavhandling).

Foredrag NGFs vinterkonferanse 8. januar:

Aurand, K. & Høgaas, F. Coupling hydrodynamic simulations with field observations to reconstruct the Nedre Glomsjø outburst flood.

Høgaas, F., Aurand, K. & Longva, O. Palaeolakes and outburst floods in south-central Norway.