Klima og geologiske prosesser i området Hardangervidda, Finse Lars-Christian Røsberg Institutt for geofag Universitetet i Oslo Høsten 2003
Klima og geologiske prosesser i området Hardangervidda, Finse Tittel: Klima og geologiske prosesser i området Hardangervidda, Finse Forfatter: Røsberg, Lars-Christian Kurs: GEO1010 - Naturgeografi - Jordas oppbygning og landformer 2
1 Forord Denne rapporten er ment å være et lettfattelig sammendrag av naturen og livet man finner rund Hardangervidda, og særlig Finse. Rapporten er skrevet med en geologisk vinkling, noe som gjør seg til syne i de kappitlene det er lagt mest vekt på, 8. Geologiske prosesser, 9. Isbreer og 10. Istider Ett tilbakeblikk. Innholdet bygger særlig på en 3 dagers studietur utført august 2003, av Geologi studenter ved Universitetet i Oslo. Arbeidet er utført for personer som er interessert i vår natur, og geologi, særlig med tanke på hvordan det mektige landskapet her i Norge, med vidder, fjell og fjorder ble skapt. Rapporten er bygget opp tematisk, og hvert tema kan leses hver for seg. Kapittel 12 gir oss en kort konklusjon. Lykke til med lesingen. Takk til forelesere, studieassistenter og medelever. Tilbakemeldinger på rapporten kan gis på e-post: roslar@frisurf.no 16. september 2003 Lars-Christian Røsberg 3
2 Innholdsfortegnelse 1 F ORORD... 3 2 I NNHOLDSFORTEGNELSE... 4 3 S AMMENDRAG... 6 4 I NNLEDNING... 7 5 O MRÅDEBESKRIVELSE... 8 5.1 F INSE... 8 5.1.1 HØYFJELLSØKOLOGISK FORSKNINGSSTASJON... 8 5.2 B ELIGGENHET... 9 6 K LIMA...10 6.1 N EDBØR... 10 6.2 T EMPERATUR... 11 6.3 P ERMAFROST OG P ATTERN GROUND... 11 6.4 V ÆRSTASJON OG VÆRMÅLINGER... 12 7 D YR, P LANTER OG L AV...13 7.1 D YR OG INSEKTER... 13 7.1.1 INSEKTER...13 7.1.2 FUGLER...13 7.1.3 FISK...13 7.1.4 SMÅDYR...13 7.1.5 ROVDYR...13 7.1.6 V ILLREIN...14 7.2 P LANTER... 15 7.2.1 STORE FORSKJELLER PÅ SMÅ OMRÅDER...15 7.3 L AV... 15 7.3.1 LICHENOMETRI VED HJELP AV KARTLAV - RHIZOCARPON GEOGRAPHICUM...16 8 G EOLOGISKE PROSESSER...17 8.1 I NDRE OPPBYGNING... 17 8.2 Y TRE NEDBRYTNING... 18 9 I SBREER...20 9.1 I SBRETYPER... 20 9.2 O MRÅDENE PÅ BREEN... 20 9.2.1 A KUMULASJONSOMRÅDET...21 9.2.2 A BLASJONSOMRÅDET...21 9.2.3 LIKEVEKTSLINJEN OG BREFRONTEN...21 9.3 B REENS SÆREGENHETER... 22 9.3.1 SNØ, FIRN OG IS...22 9.3.2 BRESPREKKER...22 9.3.3 OVERFLATEVANN OG BREBRØNNER...22 9.4 K LIMA OG ISBREER... 23 9.4.1 BORREPRØVER FRA KONTINENTALBREER...23 9.5 M IDDALSBREEN OG BLÅISEN... 23 9.6 B RELANDSKAP... 24 9.6.1 SKURINGSSTRIPER...24 9.6.2 DØDIS GROPER...24 9.6.3 ESKEER...24 4
9.6.4 DIRT CONES...24 9.6.5 CHATTER MARKS...24 9.6.6 MORENER...25 9.6.7 GLACIOFLUVIAL MATERIALE OG BREELVER...25 10 I STIDER E T TILBAKEBLIKK...26 10.1 I NNLANDSISEN... 26 10.1.1 V -DALER OG U-DALER...26 10.2 D EN LILLE ISTIDEN... 26 11 G EOLOGIEN RUNDT F INSE...27 12 K ONKLUSJON...29 13 K ILDEHENVISNINGER...29 5
3 Sammendrag I begynnelsen av rapporten plasserer vi Hardangervidda og Finse på kartet, for så å gi en nærmere beskrivelse av den naturen, og det livet vi finner her. Rapporten fortsetter med å tegne et bilde av det tøffe klimaet vi har her, men synliggjør også samtidig de store klimaforskjellene i området Hardangervidda, Finse. Klimaet og klimaforskjellene, sammen med landskapet, fører til at mange dyr og planter er representert her. Vi går kort innom og ser på hvilket dyr og planter vi finner her. Etter dette har vi et bilde av klimaet og livet i området. Etter hvert går vi over til det som forklarer hvorfor det er slik som det er, i hovedsak nemlig geologien. Vi fortsetter da med å fortelle generelt om geologiske prosesser, og om hvordan de er med på å både, bygge opp og bryte ned landskapet. Til slutt legger vi vekten på isbreen og dens landskap, i dette kapittelet går vi litt mer i dybden. Dette vil også forklare oss mye om hvordan de tidligere istider utspant seg, og det er nettopp det vi begynner avrundingen av rapporten med, nemlig et tilbakeblikk på istidene. Helt til slutt beskriver vi kort det geologiske bildet av Finse, slik vi ser det i dag. Ved å lese rapporten håper vi å kunne gi et enkelt svar på: Hvordan klimaet og geologiske prosesser, særlig gjennom isbreene og istiden, har skapt naturen, og berammer hvilket liv vi finner på Hardangervidda og Finse i dag. Vi legger til at det generelt er lagt vekt på forhold rundt norske breer, og da forholdet rundt Hardangerjøkulen. Videre at rapporten gir et enkelt bilde av det som blir beskrevet. Planter, dyr og annet som er tatt med, er gjort for å gi ett helhetlig bilde. 6
4 Innledning Finse er i oppslagsverk ofte kort beskrevet som Bergensbanenes høyeste beliggende togstasjon på 1.222 m.o.h., med Rallarvegen ved sin side. Videre vil observante togpassasjerer legge merke til stedets hotell, Finse 1222, og en noe spredt bebyggelse i et område med radius rundt et par hundre meter, med sentrum i togstasjonen. Det de færreste kanskje er klar over, er at Finse siden 1950 årene stadig har spilt en større rolle for blant annet naturvitenskapelig forskning og studier. I sentrum for denne forskningen står Høyfjellsøkologisk forskningsstasjon, en stasjon eid av universitetene i Oslo og Bergen. Finse ligger helt Nord-vest på Hardangervidda, som er Europas største høyfjellsplatå. Her i nord finner vi også Hardangerjøkulen, Norges 6. største isbre. Hardangervidda og tilliggende område består av blant annet gammel havbunn og enda eldre grunnfjell, som kan dateres 1000 mill. år tilbake. 7
5 Områdebeskrivelse 5.1 Finse På Bergensbanen ca. 200 km østover fra Bergen og 300 Km vest for Oslo ligger Finse. (Ca 25 km vest for Haugastøl stasjon). Adkomst skjer enten ved hjelp av tog, på sykkel langs Rallarvegen, eller gående gjennom naturen og turstiene til DNT (Den Norske Turistforening). Overnattingsmuligheter finnes i hovedsak på hotell Finse 1222, eller turistforeningens hytte, som for øvrig er den største hytten til Finse sett fra høydedragene opp mot Jomfrunuten. I bakgrunnen ser vi Blåisen, og Middalsbreen. Finse, august 2003 DNT. Foruten aktiviteter knyttet til hotellet og DNT, finnes her lite annen nevneverdig næring, hvis en da ser bort i fra aktiviteten rundt Høyfjellsøkologisk Forskningsstasjon på Finse. 5.1.1 Høyfjellsøkologisk Forskningsstasjon Dagens forskningsstasjon stod ferdig i 1996, etter ombygging og utviding av stasjonen fra 1971/72. Denne første stasjonen fra tidlig 70 tallet, hadde erstattet Garpebu, som mer kunne regnes som en base, fremfor forskningsstasjon. Garpebu var en steinbu med plass til 8 personer, som opprinnelig var bygget av NSB (Norske Sporbaner). [1] Dagens forskningsstasjon har kost og losji muligheter for ca 40-50 personer, samt egen kurs- og konferanseavdeling. Høyfjellsøkologisk Forskningsstasjon blir i hovedsak benyttet av universitetene, særlig UiO (Universitetet i Oslo) og UiB (Universitetet i Bergen). Også mange andre eksterne brukere benytter seg av tilbudet, deriblant også utenlandske universiteter. 8
5.2 Beliggenhet Finse (60 36' 0 N - 7 30' 0 Ø) [2] ligger helt nordvest på Hardangervidda, og med en beliggenhet på 1.222 m.o.h. (meter over havet) er en over tregrensen. Hallingskarvet ligger langstrakt, og grenser mot nord, mens bratte fjellsider ned mot Hardangerfjorden ligger mot vest. I sør ligger Hardangervidda, som er Europas største høyfjellsplatå med høyder fra 1.100 m.o.h. til 1.300 m.o.h. Enkelte topper i området strekker seg også enda litt høyere, slik som isbreen Hardangerjøkulen på 1.839 m.o.h. og ikke minst den karakteristiske Hårteigen, bare 1.690 m.o.h., hvorav cirka 400 høyde Kartutsnitt fra Sørvest Norge. Finse helt i Nord. meter stiger over Hardangervidda. Denne toppen, formet som en hatt, kan ses fra store deler av Hardangervidda. Hardangerjøkulen ligger i Skaupsjøen/Hardangerjøkulen landskapsvernområde, som igjen grenser til Hardangervidda som er Norges største naturreservat. 9
6 Klima 6.1 Nedbør Størrelsen og beliggenheten til Hardangervidda, plasserer den og dermed Finse midt i vannskillet, noe som fører til at man får kraftige gradienter i nedbøren (øst-vest). Dette kan lett synliggjøres gjennom statistikken fra Meteorologisk institutt, som viser nedbørsnormalene*, her fra Ulvik (cirka 35 km vest for Finse), Finse og Gol (cirka 38 km øst for Finse) En normal er middelverdien av værsituasjonen for en 30-års periode. For nedbør og temperatur beregner vi månedsverdier (akkumulert for nedbør, og middel for temperatur) for gitte 30-års perioder. Disse tallene fungerer som en referanse i meteorologien og klimatologien frem til neste normalperiode. Den første normalperioden vi har går fra 1901-1930, den neste 1931-1960. Nå bruker vi normalperioden 1961 1990 [3] Nedbørnormaler for Ulvik i perioden 1961 1990 [4] Sted m.o.h. jan febr mar apr mai jun jul aug sep okt nov des år Ulvik 10 145 100 115 55 60 75 90 105 175 180 170 180 1450 Finse 1224 94 59 73 35 49 69 88 111 128 125 102 97 1030 Gol 542 32 21 29 25 43 62 77 67 58 57 45 34 550 Noe av grunnen til denne lave nedbøren sett i forhold til Ulvik lengre vest, er at den varme luften som kommer inn fra SØ/SV, løftes over Hardangerjøkulen som ligger rett sør for Finse. Luftmassene gir dermed fra seg mye av nedbøren, og Finse havner i regnskyggen. [5] 10
6.2 Temperatur Ifølge Køppens klimaklassifisering har Finse polarklima. På dager med lite vind, vil kalde luftmasser sige nedover fra Hardangerjøkulen og påvirke/senke temperaturforholdene på Finse. Dette kan sammenlignes med en kuldegrop i et telt eller snøhule, kulden siger ned i gropen og den varme luften stiger opp. Køppens klimaklassifikasjoner der polarklima eller arktisk klima defineres som områder med lave temperaturer hvor det ikke vokser trær. Med andre ord er det tregrensen som er grenselinjen mot SØR for det arktiske klimaet i vårt land. Tregrensen følger svært nær +10- graders -isotermen for den varmeste sommermåneden. Denne isotermen følger ikke breddegraden. [6] Temperaturnormaler for Ulvik i perioden 1961 1990 [4] Sted m.o.h. jan feb mar apr mai jun jul aug sep okt nov des år Ulvik 10-2,5-2,0 0,5 4,5 10,5 14,0 15,0 14,0 10,0 6,5 1,5-1,5 5,9 Finse 1224-10,1-9,7-8,2-4,8 0,3 5,0 7,0 6,8 3,0-0,5-5,6-8,5-2,1 Gol 542-8,2-6,9-3,4 1,2 7,0 11,8 13,0 11,8 7,2 2,9-3,3-6,7 2,2 6.3 Permafrost og Pattern ground I Finse området finner vi permafrost, dette kan forklares ut i fra den lave temperaturen vi har i området. Permafrost dannes hvor man har en årstemperatur på -2 C, eller kaldere. [7] I noen områder på Finse kan vi finne solifluksjonsflekker, dette er eksempelvis små områder (grusflekker gjerne med d=30-50cm), hvor det øverste jordlaget vekselvis fryser og tiner, slik at planter finner det vanskelig å etablere seg. Om en tråkker/stamper litt på ett slikt område vil etter hvert iskrystallene, som finnes lenger ned i bakken, bryte/smelte, og man vil få følelsen av at bakken bølger under enn. [8] 11
6.4 Værstasjon og værmålinger Fordi Finse har et polarklima, og forhold som ligner mye på Antarktis, finner man det svært interessant å forske på det, særlig fordi området er lett tilgjenglig, sammenlignet med nettopp Antarktis. På Middalsbreen finner man en målestasjon. Denne gjør målinger på blant annet; innkommende og utgående stråling på breen, vindretning, vindhastighet, temperatur, trykk, nedbør og snømengde. Sammenstiller man disse dataene med andre meteorologiske observasjoner, dato og tid, vil en få gode data som kan benyttes i forskning på hvordan det har vert her tidligere, men ikke minst hvordan fremtiden vil se ut. 12
7 Dyr, Planter og Lav 7.1 Dyr og insekter Finse har tiltross sitt ekstreme klima et stort og varierende dyreliv. Her finner vi alt fra små insekter, til sjeldnere streifdyr av ulv. 7.1.1 Insekter Antall insektsarter vil avta jo lengre opp i atmosfæren en kommer, og i tilegg til det harde klimaet rundt Finse, er de insektsartene vi finner her spesielt tilpasset klimaet. Mange insekter oppsøker de spesielt varme stedene om sommeren, slike steder som sort lav på steiner, og inne i blomster. 7.1.2 Fugler På Hardangervidda har man observert rundt 121 fuglearter, mot cirka 100 på Finse. Grunnen til dette kan nok skyldes den lave produktiviteten i området rundt Finse, som er lavere enn den vi finner lengre sør på vidda. De dominerende hekkefuglene i området er forskjellige typer spurv. Ellers finner vi også ravn og forskjellige vadefugler i området. Vi finner færre rovfugler og andefugler her. [9] 7.1.3 Fisk Hardangervidda er meget rik på fisk, ørret og røye, og kjent for dette. I Finsevann har man en tett og småvokst røyebestand, og litt ørret. 7.1.4 Smådyr Av smådyrene er pattedyret lemmen det vanligste og viktigste, ellers finnes det mange forekomster av mus og rotter. Forekomster varierer stort med intervaller på 3-4 år. Forskjellen på bestanddelen smågnagere kan da variere fra 0-3 dyr per ha, til flere hundre dyr per ha. 7.1.5 Rovdyr Ulv er som nevnt en sjelden gjest på hardangervidda, men av mer vanlige rovdyr finner vi rødreven, og sjeldne forekomster av den etter hvert nesten utryddede fjellreven. Gaupe, som for det meste holder til i randsonen, kan man også finne i skillet mellom fjellskogen og vidda. 13
Et annet rovdyr spissmusen, utgjør sammen med røyskatten en viktig del av næringskjeden her i området. Disse predatorene forsyner seg grovt av smågnagere, og røyskatten kan også ta hare og fugl. Andre eksempler man kan påtreffe i høyere eller mindre skala er grevling, våre mårdyr Et dyrekadaver, åtseleternes favoritt! Hardangervidda, juli 2002 mink og oter, samt røyskatt, som for det meste holder til i steinete og urete terreng. Før dens tilnærmete utryddingen, var også jerven mye å se på Hardangervidden, og dens tilliggende områder. 7.1.6 Villrein Villreinbestanden på Hardangervidda er Europas største villreinstamme, og denne har variert kraftig gjennom årene. Dette særlig fordi det viser seg svært vanskelig å telle antall dyr. Bestanden forsøkes å holdes på rundt 10.000 dyr som er forsvarlig for vinterbeitet. I de senere år viser det seg at en kanskje Topper rundt 1965 og 1980 på rundt 25.000 dyr. [10] har langt færre enn 10.000 dyr. Tellinger blir utført av NINA (Norsk institutt for naturforskning) og villreinutvalget. 14
7.2 Planter Det harde klimaet og de geologiske forholdene bestemmer primært hvilke planter vi finner hvor. Bergartenes kjemiske sammensetning, forvitningshastighet, løsmasser, næring og vanntilgang er med andre ord viktige faktorer. På Finse vil vi absolutt finne flest fjellplanter. De fleste plantene som dominerer den norske floraen er flerårige, og nærmest alle fjellplanter er det. Med flerårig menes det at de kan blomstre første året, men at det også kan ta år før de blomstrer. Videre kan også flere av plantene danne utløpere, rotskudd, eller på andre måter, vokse vegetativt. De danner altså kloner som kan dekke store arealer. Flerårige planter kan komme igjen år etter år, i motsetning til ettårige og toårige. (Disse overvintrer henholdsvis som frø og som å bare sette rot første året og blomstre det neste.) [11] 7.2.1 Store forskjeller på små områder På grunn av kraftige vintervinder vil vinden blåse snøen fra rabbene, og samle den i søkk på bakken. Dette fører til at planter og blomstrer her, i motsetning til de på rabbene, må tåle en kort vekstsesong og mye vann som naturlig samler seg på laveste punkt. Dette stemmer blant annet for mose som trives godt her i søkkene, fremfor på rabbene som raskt blir snøtørr, og ellers har et mye tørrere miljø gjennom året. Bakken fra rabben og ned mot søkket kan man tenke på som en gradient, hvor forskjellige planter trives på forskjellige steder, hvilken himmelretning bakken heller mot spiller også en stor rolle. 7.3 Lav Lav er en betegnelse på sopp og alge som lever i lag i en symbiose. Symbiose vil si at de begge drar nytte av hverandre, motsatt av parasittisme. Rabbelavene som vi finner på rabbene, tåler temperaturer ned mot -200 C, og driver fotosyntese ned mot -20 C. Om vinteren ligger temperaturen rundt 0 C under snøen, mens temperaturen uten det lune snødekket kan variere sterkt. [12] 15
7.3.1 Lichenometri ved hjelp av kartlav - Rhizocarpon geographicum Fordi lav vokser sent 0.25-0.30 mm per år kan man bruke det til å tidfeste hvor lenge en har hatt lavvekst på for eksempel en stein, dette kalles lichenometri. Ved å benytte seg av lichenometri kan en med andre ord tidfeste hvor gammel en morene er ved å se på gjennomsnittstørrelsen av lavflekker på steiner fra morenemassen. [13] 16
8 Geologiske prosesser Kontinuerlig skjer geologiske prosesser på jorden. Eksempler på slike prosesser kan være kjente fenomener som steinsprang, vulkaner, jordskjelv, frostspreng, jorderosjon, vann i bevegelse. Vi har også mindre kjente prosesser som for eksempel platebevegelse, og landskap som hever og senker seg på grunn av vekten av for eksempel innlandsis (Grønnland). Alt dette og mye annet kan sammenstilles, og vi tillater oss her å beskrive dette på den enkle måten, ved å si at vi har en indre oppbygning og en ytre nedbrytning, selv om vi kan forstå at dette bilde ikke blir helt korrekt. 8.1 Indre oppbygning Fjellene og berget vi ser på Hardangervidda og i området rundt Finse har blitt skapt og formet gjennom millioner av år. Fjell som er eldre en kambrium (> 590 millioner år siden) kaller vi grunnfjell, eller prekambriske bergarter. Dannelsen skjedde i jordens urtid, og bergartene er i hovedsak metamorfe, altså omdannede, bergarter. Dette er bergarter som gneis, og dels av eruptivbergarter som granitt. Bergartene ble dannet og omvandlet på store dyp (i det indre av jorden 20-100 km). [14] Flere omfattende geologiske prosesser har videre skjedd i forskjellige tidsepoker, kortfattet kan vi i dette avsnittet si at, berget/fjellet hevet seg opp fra dypet, og kom fram, slik vi ser det i dag. Men i de geologiske tidsepokene før dette har det altså skjedd mye. I periodene Silur (410 435 millioner år siden), Ordovicium (435 510 millioner år siden) og Kambrium (510 590 millioner år siden), ble sedimenter avsatt på havbunnen (leirstein som etter hvert blir til fyllitt), som bestod av grunnfjell. Grunnfjellet, nå med et overliggende sedimentlag, vandret opp fra dypet og havet. Dette gir oss svaret på plasseringen av de sedimentære bergartene, med underliggende grunnfjell, som 17
vi ser i området rund Finse. Disse tre epokene Silur, Ordovicium og Kambrium kaller vi Kambrosilur perioden. [15] I Perioden etter Kambrosilur har vi perioden Devon (360 410 millioner år siden). Dette er en meget viktig periode for geologien rundt Finse i dag og Norges landskap. I denne perioden (Silur-Devon) krasjer datidens Baltiske skjold (platen av grunnfjell fra Finland i øst til røttene av den kaledonske fjellkjede i vest og videre fra Finnmark i nord til Skagerrak i sør) med den Grønnlandske platen. [15] Denne kollisjonen medfører at det baltiske skjoldet folder seg, og danner den kaledonske fjellkjede, som vi finner ned tærte rester av i Norge. Kanskje var også denne fjellkjeden like høy som dagens fjellkjeder i Himalaya (Mount Everest 8.848 m.o.h.). Naturlig vil en tro at vi da har foldet grunnfjell, med overliggende sedimentære bergarter, men det som samtidig skjedde, var at biter av platene (Baltiske og Grønnlandske skjold) knakk av og ble presset over de sedimentene vi hadde fått avsatt på grunnfjellet. Altså fikk vi en topping bestående av urgammelt grunnfjell. Både plater som beveger seg, hever og senker seg, blir styrt av indre prosesser. 8.2 Ytre nedbrytning Landskapet som ble skapt for mange 100 millioner år siden har naturlig vis endret seg. Det er mange faktorer som innvirker på landskapet, og det ser vi også i dag når breelvene blant annet frakter bort en masse sand og sedimenter. Og nettopp vann spiller en stor rolle i nedbrytingen (forvitring og erosjon) av landskapet. Vann har muligheten til å ta med seg store mengder av masser og materialer, og videre også muligheten til å sortere disse. En elv vil for eksempel ta med seg stein og sand, og sortere på den måten at stein blir først avsatt, deretter sand og sedimenter. Jo mindre og lettere materialet er jo enklere vil det være for elven å frakt det. 18
Is og snø spiller også en viktig rolle. Isbreene graver i landskapet og frakter ofte store mengder materialer (glaciofluviale materialer). Jo større bre jo mer landskap vil den omfavne og påvirke. Innlandsisen vi hadde i Norge for om lag 10.000 år siden dekket både Norge, og resten av Skandinavia. Resultatene av denne innlandsisen er mange, der ofte spektakulære daler og mektige landskapsformer er mest fremtredende. 19
9 Isbreer En isbre er en sedimentær bergart, og videre ganske myk (avhengig av temperatur). Vi har to hovedtyper isbreer kontinental isbre (Grønnland og Antarktis) og Fjellbreer (også kalt alpine breer). Breene spiller en stor rolle for klima, og forming av landskap. Ut i fra breene kan vi også hente nyttig informasjon om hvordan klimaet har vært, og dermed danne et bilde av hvordan klimaet kommer til å bli. Hardangerjøkulen sett fra høydepunkt på den sentrale Hardangervidden. Vi ser mot nord. Hardangervidda, juni 2002 (Kontinentalbreene er frossen i bunnen, mens fjellbreene glir oppå berget. En bre kan dannes om gitte parametere ved følgende tre forhold er tilstede [16]: 1. Temperatur, (kaldt nok til at snø overlever sommeren). 2. Nedbør, (nok nedbør i form av snø). 3. Topografi, (flatt nok til at snøen ikke raser unna i skred, men samler seg opp). 9.1 Isbretyper En isbre deles inn etter morfologi og fysiske egenskaper, det enkleste er å dele den inn etter de morfologiske: Fjellbreer: Botnbre, (liten bre i en forsenkning, eller i en daler i siden på en fjellvegg). Platåbre, (ligger over et større fjellområde og beveger seg i den retningen den heller) Dalbre, (ligger nedover en dal, med utgangspunkt fra en platåbre). Piedmont-bre, (bre i åpent landskap, med utgangspunkt fra en dalbre). 9.2 Områdene på breen En bre kan deles opp i flere soner/områder, de to viktigste er akumulasjonsområdet og ablasjonsområdet. Disse to områdene avgrenses med likevektslinjen, eller 20
balanselinjen som den også kalles. Ellers har vi brefronten, som vi finner nederst i breens ytterpunkt. 9.2.1 Akumulasjonsområdet Den øverste sonen på breen kaller vi altså akumulasjonsområdet (tilvekstområdet). Det er i dette området breen legger på seg ved snøfall. Etter en sommer vil der fortsatt ligge snø igjen fra forrige vinter, og breen får et netto overskudd på snø i dette området (tilvekst). Objekter (steinras) som faller på snøen her vil bli begravd av snø, og forsvinne ned i breen. 9.2.2 Ablasjonsområdet Under dette området har vi ablasjonsområdet (avsmeltingsområdet), hvor is og snø smelter. Her vil all snø smelte i løpet av sommeren, og videre vil smelting fortsette på isen som da kommer til syne. Breen vil her få netto underskudd (avsmelting). Dette medfører også en bevegelse oppover i bremassen, som fører til at steiner og andre objekter da dukker opp i dette området. 9.2.3 Likevektslinjen og brefronten Om breens netto overskudd og underskudd fra akumulasjon- og abrasjonsområder går mot hverandre i null (snøtilvekst = avsmelting, eller som regnestykke avsmelting + snøtilvekst = 0), vil breen beholde sin størrelse. Samtidig vil likevektslinja beholde sin plass. Om man har ett netto overskudd som er større enn underskuddet, så legger breen på seg. (snøtilvekst > avsmelting), og likevektslinjen vil gå lavere. I motsatt tilfelle (snøtilvekst < avsmelting), vil breen minke og likevektslinja går tilbake/høyere. Det er tyngdekreftene som trekker i breen (gravitational spreading), og sørger for at den beveger seg (siger utover). Når breen legger på seg, vil tyngdekraften sørge for at tilveksten siger utover. [17] Nederst på breen har vi brefronten, denne vil bevege seg fremover/nedover, når breen vokser, og trekke seg tilbake om breen minker. Her kan også store isblokker 21
brekke av, noe som kalles kalving. Dette gjør at det kan være farlig å gå nært oppunder enkelte breer. (Viktig begrep: Det er brefronten som trekker seg tilbake, ikke breen!). 9.3 Breens særegenheter Som de fleste ting i naturen, så har også enhver bre sine særegenheter. 9.3.1 Snø, Firn og is Snø (bestående av 90 % luft) som faller på breen, blir omdannet til firn (består av 25 % luft), og videre til is (består av 20 % luft). Dette skjer ved at snøen smelter og dens fine krystaller slår seg sammen og danner stadig grovere snø og krystaller, en prosess som vi kaller firn. (Snø som da overlever sommeren kaller vi firn). Videre vil firn omdanne seg til is. Normalt er dette en prosess som kan ta flere 100 år, men i tempererte breer er dette en prosess som kan ta ned til 5-10 år. I Norge vil varme og smeltevann fungere som en slags katalysator for denne prosessen. 9.3.2 Bresprekker Spenninger og endringer for retning og fart i bremassen, fører til at breoverflaten sprekker opp. En slik bresprekk kan bli flere 10 talls meter dyp og mange hundre meter lang. Typiske plasser hvor breen sprekker opp er hvor breens stigning synker (sett nedenfra), og der hvor breen blir viere/bredere (sett fra luften). 9.3.3 Overflatevann og brebrønner Enkelte plasser kan overflatevannet drenere ned i breen, og danner brebrønner /smeltevannbrønner (moulin). Slike brønner går til bunnen av breen, og herfra blir det drenert i tunnelsystem ut av breen. Det viser seg også at samme dreneringssystemer under breen benyttes av breen år etter år. [18] 22
9.4 Klima og isbreer Selv ved høyere temperaturer de siste årene har breer i Vest- og Nord-Norge vokst. Dette kan henge sammen med at nedbøren har økt og kommet som snø. Ved å se på slike og andre sammenhenger kan man benytte breen som en indikator på klimaendringer. [19] 9.4.1 Borreprøver fra kontinentalbreer Ved å borre seg ned i de nedre ismassene i en bre (dette er særlig interessant på de store kontinentale breene), kan en hente ut isprøver. Slike isprøver inneholder omlag 20 % luft. Dette er luft som har blitt sperret inne fra den gangen den kom som snø på overflaten. Helt enkelt kan vi si at ved å analysere denne luften kan man finne ut hvordan klimaet var tilbake i tid, og hvordan ØVERST: Middalsbreen slakk og bred. NEDERST: Blåisen, smal, blå og bratt. Finse, august 2003 det har forandret seg. (Noen forbehold må man ta slik som for eksempel luftsirkulasjon i isen). 9.5 Middalsbreen og Blåisen Middalsbreen og Blåisen er særlig forskjellig fra hverandre i utseende. Blåisen er mye oppsprukket, og dermed ser vi dypt inn i isen. Denne isen er kompakt og absorberer det infrarøde lyset, slik at vi får det blålige skjæret fra den. Om vi kartlegger moreneavsettningene til breene, kan vi datere de tilbake til midten av 1700 tallet, da de var på sitt største, i yngre tid. Breene gikk kraftig tilbake i 1930 årene på grunn av kraftig smelting, og i 1940 årene fikk vi meget kalde vintrer, men breene vokste ikke, på grunn av for lav nedbør. 23
9.6 Brelandskap 9.6.1 Skuringsstriper Breisen er en sedimentær bergart, bestående av blant annet stein og grus. Når dette materialet ligger fastfryst i bunnen av isen og dras over fast fjell, vil det lett kunne avsettes striper i berget. Skuringsstripene sammen med andre landskapsformer gir oss gode indikasjoner på hvilken retning/akse breen har beveget seg i. Skuringsstriper under Middalsbreen. Finse, august 2003 9.6.2 Dødis groper Dødis groper (Kettle hole) oppstår når isblokker brekker av (kalver) og havner i utvaskmaterialene til breen, for deretter å bli begravd. Når breen da trekker seg tilbake, og denne isblokken smelter vil det danne seg en forsenkning i landskapet. 9.6.3 Eskeer Eskeer oppstår når sedimenter, stein og grus felles ut inne i smeltevannstunneler, og breen trekker seg bort eller forsvinner. I landskapet vil en da se slangelignende opphøyde kanaler. 9.6.4 Dirt cones I utkanten av ablasjonsområdet kan store mengder sedimenter, grus og stein samle seg i tykke lag og danne ett beskyttende dekke over isen. Isen smelter bort rundt dette dekket og igjen ligger ett kjegleformet islandskap dekket av sedimenter, grus og stein. I Himalaya kan slike dirt cones bli opp til 80 meter høye. Etter en viss tid finner slike dirt cones en slags likevekt (mellom helningsvinkel og smelting) og kan ligge over lengre tidsrom. [20] 9.6.5 Chatter Marks Når breen beveger seg vil den kunne plukke med seg blokker, særlig fra lesiden til bevegelsesretningen. Disse blokkene vil kunne slå nedi/sprette langs berget og danne karakteristiske mønster, i breens bevegelsesretning. 24
9.6.6 Morener Breen fører tradisjonelt med seg store mengder eroderte sedimenter, grus og stein og dette synliggjør seg godt. Langs brefronten kan man finne store voller av usorterte av sedimenter, grus og stein. Slike voller kaller vi morener. Det finnes flere typer av slike morener. Langs kanten av en bre kan vi finne lateral morener (sidemorene), og der hvor to breer møter hverandre kan disse lateral morenene slå seg sammen til en midtmorene. Ved enden av breen vil det dannes en endemorene. En ende morene vil i mange tilfeller fortelle oss hvor langt ut en bre har strukket seg. For at en morene skal kunne bygge seg opp, må breen stå på et punkt over lengre tid. På en vanlig norsk bre vil en raskt kunne se at det dannes morener. Om breen utvider seg ytterligere vil morenen den har dannet bli overkjørt, og danne grunnmorene, eller bli erodert bort. Om breen går stegvis tilbake vil man se hvor stor breen har vært til de forskjellige tider. Om den går jevnt tilbake vil en ikke se annet enn en eventuell endemorene. 9.6.7 Glaciofluvial materiale og breelver En bre har mulighet for å ta med seg store mengder med materialer (glaciofluvial materiale), og breer som inneholder enorme mengder stein blir kalt steinbreer, breen vil ikke sortere materialene den skyver frem. En breelv som inneholder disse glaciofluviale materialene vil være grå på farge, fordi den er full av sedimenter grus, Grått og karakteristisk brevann, inneholdende glaciofluvialt materiale. Under Blåisen. Finse, august 2003 sand og leire. I motsetning til breen, vil elven sortere materialer etter blant annet størrelse og vekt. 25
10 Istider Et tilbakeblikk 10.1 Innlandsisen I løpet av Kvartær perioden (varte i 1.5 millioner år) var det store klimasvingninger. Havvann ble til is og verdenshavene sank med opp til 100 meter i noen av periodene. Det er funnet bevis for at Europa hadde minst 5 istider, og isen var i løpet av denne tiden opp til 3.000 meter tykk. Den siste store innlandsisen hadde vi for om lag 10.000 år siden. [21] 10.1.1 V-daler og U-daler De store istidene grov ut daler og landskap mer slik vi kjenner det i dag. Spisse V-daler som tidligere var gravd ut av elver, ble nå romlig utgravd av innlandsisen til såkalte U- daler. Etter hvert, steg havet igjen, og bunnen på noen av dalene ligger i dag på fjordbunnen. Bare den øverste nærmest loddrette delen av U-dalene er nå synlig. Bratte fjell går rett i Geiranger Fjorden. Geiranger, juni 2002 10.2 Den lille istiden Den lille istiden er betegnelsen vi gir på den generelt kalde perioden fra ca. år 1500 til 1900. Lokalbreene vokste kraftig og nådde på flere steder i landet ned til gårder som dermed ble ødelagte. Omkring år 1750 var breene på det største, og de tallrike endemorenene omkring dagens breer ble dannet på denne tiden. [22] 26
11 Geologien rundt Finse Finse ligger i et område med en kort avstand, til et forholdsvis stort område med Kambro-Silurske bergarter, fyllitt. Dette fyllitt laget ble avsatt i perioden, som vi kaller Kambrosilur perioden. (Perioden fra 410 til 590 millioner år siden) Selve finsebebyggelsen ligger så lavt nede i dalen, at det ligger på grunnfjellet og dermed prekambriske bergarter. Med andre ord er fyllitt laget (skyvedekket) slipt bort av innlandsisens herjinger. På toppene finner vi også grunnfjell, og dette grunnfjellet stammer fra den kaledonske fjellkjede formingens tid, Devon. (Perioden fra 360 til 410 millioner år siden). Planet som det nederste grunnfjellet danner (mellom grunnfjell og fyllitt) kaller vi det Subkambriske peneplan ( underkambriumske peneplan ). Planet som det øverste grunnfjellet danner, kaller vi den paleiske overflaten. Dette fjellet består blant annet av granitt, mangeritt, gabbro, gneiser, migmatitt, amfibolitt og kvartsitt. [23] Det flate planet vi skimter under den langstrakte snøflekken (og vider under den mindre flekken), kaller vi det subkambriske peneplan, over har vi skyvedekket. Finse, august 2003 Vi ser at selve dalen som Finse ligger i, har en slakk helning oppover, og jo lengre opp man kommer, jo brattere blir det. Ut i fra dette kan man anta at Finse ligger i et bredt og svakt U-dal formet landskap, gravet ut av innlandsisen. I dette dallandskapet finner vi også flyttblokker, som er plassert tilfeldig utover av de store ismassene, som senest opptrådte her for 10.000 år siden. Gravitasjonskreftene 27
arbeider på disse store blokkene, som pløyer seg nedover dalen, derav navnet Pløyblokk. 28
12 Konklusjon Vi ser etter å ha studert tidligere og dagens klima og geologiske prosesser som pågår og har pågått, at dette har og har hatt, stor betydning for landskapet og det livet vi finner på Hardangervidda og Finse. Videre kan vi bruke denne kunnskapen, og data som samles, til å finne ut hvordan klimaet, landskapet og liv vil forandre seg, om det skjer på en naturlig måte. 13 Kildehenvisninger [1] Østby, E., 1997: Høyfjellsøkologisk forskningsstasjons historie, Finse Et senter for høyfjellsforskning, s. 5 6. [2] Østby, E., 1997: Høyfjellsøkologisk forskningsstasjons historie, Finse Et senter for høyfjellsforskning, s. 3. [3] http://met.no/info/observasjoner/normaler.html [4] http://met.no/observasjoner/index.html [5] Gjessing, Y., 1997 Klima og glasiologi på Finse, Finse - Et senter for høyfjellsforskning, s. 10 [6] http://www.uit.no/tromsoflaket/2002.06/debatt1.html [7] http://met.no/met/klima_2050/forskning/permafrost_norge.html [8] http://biologi.uio.no/plfys/haa/leks/f/fjellplanter.htm [9] Østby, E., 1997: Fugl i fjellet, Finse Et senter for høyfjellsforskning, s. 39 [10] http://www.villrein.no/hardangerv/bestandsdata/hovedtxt.htm [11] http://www.vegvesen.no/sognogfjordane/vegkanten/kva/mangfold.html [12] Hestmark, G., 1997: Plantelivet på Finse, Finse Et senter for høyfjellsforskning, s. 22 [13] http://www.cicero.uio.no/cicerone/02/3/cicerone02-03.pdf [14] Cappelens Leksikon, 1997: CAP LEX [15] http://it-student.hivolda.no/prosjekt/v00/norge_blir_til/index.htm [16] Marshak, S., 1955: Amazing ice Glaciers and ice ages, Earth Portrait of a planet s. 670. 29
[17] Marshak, S., 1955: Amazing ice Glaciers and ice ages, Earth Portrait of a planet s. 674. [18] Byre, I., 2002: Glasiologi/breer og glasialgeomorfologi på Svalbard, UiO [19]http://fuv.hivolda.no/prosjekt/sveinhelgeskinnes/snoens-vandring/tekst-til-snoensvandring.htm [20] http://amath.colorado.edu/faculty/mdb/pre56129.pdf [21] http://it-student.hivolda.no/prosjekt/v00/norge_blir_til/index.htm [22]http://www.ngu.no/modules/module_109/publisher_view_product.asp?bPreview= 1&iEntityId=567 [23] Dahl, S. O., 1997: Berggrunnsgeologi og geomorfologi på Finse, Finse Et senter for høyfjellsforskning, s. 17 30