Til tross for mektige isbreer som bakteppe må man ikke la seg lure. Disse sandsteinene ble avsatt av langvarige, flom-dannede turbiditetsstrømmer for omkring 56 millioner år siden i en tid da klimaet var betraktelig varmere og våtere enn i dag. Foto: Sten-Andreas Grundvåg
Du har kanskje lagt merke til det selv, det grumsete vannet som ofte brer seg utover havet eller innsjøen der hvor en elv munner ut. Årsaken er enkel: finkornete sedimenter brakt til sjøs med elven.
Under enkelte flommer kan elvevann inneholde så store mengder sedimenter og annet løsgods at det blir tyngre enn selv det salteste sjøvann. Slikt flomvann stuper ned mot sjøbunnen straks det forlater elvemunningen og fortsetter nedover den undersjøiske skråningen som en kontinuerlig strøm av virvlende, sediment-rikt vann.
Disse strømmene representerer såkalte langvarige turbiditetsstrømmer og er beslektet med, men likevel ganske forskjellig fra de velkjente, kortlevde turbiditetsstrømmene som skapes ved sporadiske undersjøiske ras langs for eksempel sokkelkanten.
Siden langvarige turbiditetsstrømmer styres av variasjoner i flomstyrke og flommens varighet, kan de oppleve flere faser av nedbremsing og hastighetsøkning og gjennomgå store endringer i sediment-konsentrasjon på sin ferd ned mot større dyp. Dette er i stor kontrast til de kortlevde, ras-relaterte strømmene som opplever en brå oppbremsing og gradvis avtakende hastighet idet de når den flate sjøbunnen nedenfor skråningen.
Derfor blir avsetningene fra de to strøm-typene svært forskjellige. De kontinuerlige flom-relaterte strømmene avsetter ofte tykke sandlag med svært variert sammensetning og intern oppbygging. I tillegg inneholder de stedvis store mengder planterester som ble fraktet med elven.
De kortlevde strømmene avsetter typisk et gradert lag hvor de groveste sedimentene (grus og sand) befinner seg nederst, gradvis etterfulgt av finere sedimenter oppover (silt og leire).
Siden langvarige turbiditetsstrømmer nærmest opererer på lik linje med fabrikksamlebånd som går kontinuerlig, kan de frakte enorme mengder sand og planterester langt ut forbi den undersjøiske skråningen. I hvert fall i teorien.
Problemet er bare at vi ikke har noen moderne observasjoner som kan bekrefte at disse strømmene er kapable til å frakte sand. Til tross for at det finnes mange målinger av flom-genererte turbiditetsstrømmer i fra for eksempel Kongo-deltaet eller i fra kunstig oppdemmede sjøer verden over, viser alle observasjonene det samme: strømmene bringer stort sett bare med seg silt og leire.
Likevel publiseres det stadig rapporter om dyphavssander som må ha blitt avsatt av langvarige turbiditetsstrømmer. Kan det være at det kreves helt spesielle forhold for å danne slike sandførende flom-relaterte strømmer?
Svarene ligger kanskje gjemt i tidligere tiders sedimentarkiver. Og det er nettopp her Svalbards velkjente sedimentære lagrekke kommer inn i bildet.
For omkring 56 millioner år siden lå Svalbard bare noen steinkast lenger syd enn i dag. Likevel var det et markant varmere klima over hele Arktis. Antakeligvis fantes det ikke polare iskapper og Svalbard var del av en vidstrakt arktisk regnskog.
Samtidig lå deler av Svalbard under vann som del av en stor bukt med vanndyp opp mot 500 meter. Vest av bukten lå det en liten fjellkjede hovedsakelig bestående av gamle sedimentære bergarter med dårlig beskaffenhet. Sammen med økt kjemisk forvitring, store nedbørsmengder og hyppige flommer viste dette seg å bli en særdeles effektiv kombinasjon for å skape langvarige turbiditetsstrømmer som brakte store mengder sand ut i den dype bukten.
I dag er alt forsteinet og frosset i tid og kan sees som flere titalls meter tykke og flere kilometer lange sandsteinskropper i fjellsidene i det sentrale Spitsbergen. Internt består de blant annet av tykke sandsteinslag med store mengder fossile planterester. I enkelte fjellsider er det også mulig å gå opp til oldtidens elvemunninger, men man må da være villig til å gå noen kilometer for å forsere de fossile undersjøiske skråningene hvor flomvannet en gang strømmet ned.
Til tross for tidens tann, bærer de forsteinede avsetningene vitnesbyrd om en tid med et løpsk klima, ekstremvær og hyppige flommer. Hvem vet, kanskje gir de oss også et blikk inn i fremtidens Arktis?
Dette visste du ikke
I denne spalten formidler geologer populærvitenskapelig kunnskap fra sitt eget spesialfelt som allmennheten kan ha glede av å få vite mer om.
Sten-Andreas Grundvåg er førsteamanuensis i geologi ved UiT Norges arktiske universitet og har lang erfaring med å bruke Svalbard som geologisk felt-laboratorium for å forstå hvordan grunnleggende prosesser opererer i rom og tid.
Han utfordrer Linda C. Haaland, stipendiat ved NTNU.
