Landhevingen på Svalbard etter siste istid kan ha vært betydelig større enn hva observasjonene viser. Det kan bety at det ytterste jordlaget, litosfæren, er betraktelig tynnere enn i Skandinavia.
Teoretisk landheving i Nord-Europa etter siste istid.
I del 1 nevnte vi at den observerte landhevningen på Svalbard ikke bare er forårsaket av siste istid, men kan være betydelig influert av nedisingen de siste få tusen år.
Våre tidligere beregninger av astenosfærens og litosfærens egenskaper basert på landhevingen er derfor sannsynligvis befengt med feil.
Vi fant da at best overensstemmelse med observasjonene gir en astenosfære-viskositet litt lavere enn for Skandinavia (~1019 Pa s), og en elastisk litosfære som er dobbelt så tykk som for Skandinavia – omtrent 80 kilometer.
LES OGSÅ: Svalbard etter siste istid
Animasjonen over viser teoretisk landheving over hele Nord-Europa etter siste istid (alderen vises under til venstre). Brun farge viser området der hevingen er større enn 500 meter.
Unge isbreer
Disse beregningene er basert på en modell av avsmeltingshistorien fra siste istids maksimum til isen forsvant for 9 – 10 000 år siden. Avsmeltingshistorien ble presentert i del 1.
Men det var altså en viktig sak vi ikke tok hensyn til i disse beregningene, nemlig at dagens breer på Svalbard sannsynligvis er ganske unge.
I våre nye beregninger har vi antatt at dagens isbreer begynte å vokse for 2 000 år siden. Vi har antatt at isbreene vokste med konstant hastighet, og nådde omtrent dagens nivå under Den lille istid (som var slutt for 200 år siden).
Beregnet innsynkning på Svalbard på grunn av dagens isbreer blir da som vist på figur 1a.
Hvis dagens isbreer er eldre enn 2 000 år, vil innsynkningen bli større. Er de så gamle at det er oppnådd isostatisk likevekt (>6 000 år), kan innsynkningen i sentrale deler av Svalbard være bortimot 40 meter. Se her:
Figur 1. Isostatisk respons (innsynkning) av 2 000 år med isvekst (til venstre), og observert landheving fra 10 500 til i dag (til høyre; fra Forman m.fl., 2004).
Betydelig større landheving
Det er gjort mye arbeid for å kartlegge tidligere tiders strandlinjer på Svalbard. Et eksempel på observerte data er vist i figur 1b som viser hvor høyt den 10 500 år gamle strandlinjen ligger over dagens havnivå.
Denne strandlinjen ville ligget enda høyere hvis Svalbard ikke var trykket ned på grunn av dagens isbreer. For å finne landhevingen på Svalbard som bare skyldes siste istid, må vi derfor korrigere observert landheving for nedpressingen som har foregått siden breene begynte å vokse.
I vårt tilfelle tilsvarer dette summen av figurene 1a og 1b. Summen av disse to figurene er vist i figur 2. Dette er landhevingen på Svalbard som altså kun skyldes avsmelting av isen etter siste istid, under forutsetning av at dagens isbreer bare er 2 000 år gamle.
Denne korrigerte observerte landhevingen kan vi bruke til å finne egenskaper ved jordas øvre deler, ved å matche med beregnet landheving etter siste istid, slik som vist i animasjonen øverst.
Figur 2. Observert landheving fra 10 500 korrigert for innsynkning på grunn av dagens isbreer.
Tynnere litosfære enn Skandinavia
I den tidligere modelleringen av landhevingen (i lenken øverst) fikk vi best overensstemmelse mellom observert og teoretisk landheving med en elastisk litosfære som er mye tykkere enn i Skandinavia – omtrent 80 kilometer.
Men da tok vi altså ikke hensyn til at dagens isbreer er unge.
Vi har nå gjort nye beregninger av landhevingen med andre parametere, i det vi ønsker å finne de egenskapene ved litosfæren og mantelen som gir best match med korrigert landheving (figur 2).
Det viser seg at antakelsen om at dagens isbreer er yngre enn 2 000 år, får stor betydning for estimater for astenosfærens og litosfærens egenskaper.
Vi får nå best overensstemmelse mellom korrigert landheving (figur 2) og teoretisk landheving (figur 3), med en astenosfære-viskositet som er litt lavere enn for Skandinavia (0.8×1019 Pa s), og en elastisk litosfære som er mye tynnere enn i Skandinavia – omtrent 20 kilometer.
En tynn elastisk litosfære stemmer godt med resultatet fra vårt studium av jura peneplan i Barentshavet. Her fant vi også at den elastiske litosfæren er ganske tynn – «ikke mye tykkere enn 30 – 40 kilometer».
LES OGSÅ: Peneplanet i Barentshavet
Figur 3. Beregnet landheving på Svalbard med jordparametere som gir god match med ‘observert’ landheving (figur 2).
Den nevnte modell av jordas reologi under Svalbard framkom ved en god match mellom figurene 2 og 3. Det er en god match i landhevingens mønster, men det er ikke perfekt. I noen områder er det forholdsvis store avvik.
Avvikene skyldes ikke minst usikkerheter knyttet til modellene av isen i forbindelse med avsmeltingen etter siste istid. Men det er også usikkerheter knyttet til alderen på dagens breer, og om Svalbard virkelig har vært helt isfri etter siste istid.
Men disse beregninger viser at det er viktig å ta hensyn til dagens isbreer når en skal forstå landhevingen etter siste istid på Svalbard.
Vi har her konsentrert oss om et scenarium hvor Svalbards isbreer er 2 000 år. Men de kan være eldre. Er det data som kan være til hjelp for å bestemme alderen på Svalbards breer?
Dette må vi komme tilbake til.
Referanse
Forman, S.L., Lubinski D.J., Ingolfsson, O., Zeeberg, J.J., Snyder, J.A., Siegert, M.J. & G.G. Matishov, 2004. A review of postglacial emergence on Svalbard, Franz Josef Land and Novaya Zemlya, northern Eurasia. Quaternary Science Reviews 23, 1391–1434.
