Det sies at isen på Grønland smelter i rekordfart, men gravitasjonseffekter fører til at Norge ikke vil oppleve endret havnivå.
Figur 1. Utbredelse og tykkelse av Grønlands-isen (fra Peltiers ICE-5G).
Denne saken ble først publisert i 2013.
Det foreligger rapporter om at isen på Grønland kan smelte i rekordfart. I ulike sammenhenger (for eksempel TU, forskning.no, GEO) er det også omtalt at det vil være en gravitasjonseffekt knyttet til smelting av Grønlandsisen, og at dette vil påvirke havnivåendringen i Norge.
Men hvor stor betydning har egentlig denne gravitasjonseffekten?
Det har vært kjent langt tilbake i tid at havnivået har endret seg. De første tolkningene av havnivåendringene som ble gjort på 1800-tallet dannet to skoler. Den ene skolen hevdet at havnivået hadde vært konstant gjennom millioner av år, og at landområdene beveget seg opp og ned.
Den andre skolen hevdet derimot at endringene skyldtes globale havnivåendringer. Den sveitsiske geologen Eduard Suess har fått æren for dette postulatet gjennom en publikasjon som ble utgitt i 1889.
Suess kalte disse bevegelsene i havnivået for eustatiske (gresk; ev = god, stasis = stilling), og han antok at de var oscillerende og globale.
Eustasi har siden den gang oftest blitt definert som globale, samtidige og uniforme havnivåendringer. Men det er ikke så enkelt. Eustatiske endringer er nemlig aldri globalt uniforme; de observeres ulikt avhengig av geografisk ståsted. Dette skyldes bl.a. at eustatiske endringer fører til endring i gravitasjon.
Havoverflaten er en flate som kalles geoiden; en flate med konstant tyngdekraftpotensial. Denne flaten er ujevn over kloden i forhold til jordas ellipsoide-form. Disse variasjonene skyldes uregelmessigheter i form og tetthet i jorda.
Det er også slik at geoidens form endres over tid. Alle prosesser som forårsaker eustatiske endringer vil føre til større eller mindre endring av geoiden. Penck (1882) var den første som publiserte tanken om at massen av store isbreer påvirker geoiden.
Ifølge Penck vil en nedising ha en dobbel effekt: massen av kontinentene øker og utøver en massetiltrekning på hav-vannet, samtidig som havvannvolumet avtar.
Helmert (1884) og Woodward (1888) gjorde detaljerte beregninger av denne effekten og kom til at den endrede massetiltrekning vil føre til betydelige endringer i havnivå.
Havnivåendringer (eller eustasi) omfatter tre faktorer:
- Tektono-eustasi som skyldes endringer i havbasseng-volumet.
- Glasial-eustasi som skyldes endringer i havvann-volumet på grunn av at isbreer dannes eller smelter, i tillegg til volumendringer av havvannet på grunn av termisk ekspansjon.
- Geoide-eustasi som skyldes endring i gravitasjon. Dette gir en omfordeling av vannmassene og fører til at eustatiske endringer ikke kan være like over hele kloden.
Nå vet vi at havnivåendringer også skyldes bevegelse av den faste jord, isostatiske bevegelser. Jordskorpen flyter på underliggende mantel, omtrent som is flyter på vann. Begrepet ’isostasi’ (gresk; isos = lik, stasis = stilling) blir brukt til å betegne prosessene som fører til etablering av likevekt mellom skorpe og mantel. De isostatiske justeringene ved en avsmelting, er en langsom prosess, de går over flere tusen år.
I et 100-års perspektiv vil isostasien ikke ha betydning. I et så kort perspektiv, vil det bare være bevegelser av havets overflate (det vil si glasial eustasi og geoide-eustasi) som får betydning.
La oss se hva som skjer eustatisk hvis isen på Grønland får betydelig avsmelting i løpet av 100 år.
Figur 2. Beregnet havnivåendring i meter på grunn av avsmelting av Grønlands-isen i Figur 1.
Hvis isen i Figur 1 smeltet plutselig, ville det ført til at havnivået generelt på jorda ville steget med 6 – 7 meter. Men det ville også fått betydelige effekter på geoiden; geoiden ville falt med mer enn 40 meter i sentrale deler på grunn av bortfall av isens massetiltrekning på havet.
Summen av disse to effekter er beregnet og vist i Figur 2 (metode beskrevet i Fjeldskaar, 1991).
Som vi ser, vil havnivået falle både på Grønland, på Island og på Svalbard ved avsmelting av Grønlandsisen. Fra syd-Sverige sydover i Europa vil havnivået stige litt, mens vi i Norge ikke vil få noen havnivåendring.
Dette gjelder uansett hvor stor del av ismassen som smelter, om det er 100, 50 eller 10 prosent, hvis smeltingen er jevnt fordelt over hele isbreen.
Vi vil i Norge ikke få endring i havnivået ved avsmelting av Grønlandsisen.
Referanser
Fjeldskaar, W., 1991. Geoidal-eustatic changes induced by the deglaciation of Fennoscandia. Quaternary International 9, 1-6.
Helmert, F.R., 1884. Die mathematische und physikalische Theorien der höheren Geodäsie. Vol 2, B.G. Teubner, Leipzig.
Peltier,W.R., 2004. Global Glacial Isostasy and the Surface of the Ice-Age Earth: The ICE-5G (VM2) Model and GRACE, Ann. Rev. Earth and Planet. Sci., 32, 111-149.
Penck, A, 1882. Die Vergletscherung der deutschen Alpen, Leipzig.
Woodward, R.S., 1888. On the form and position of mean sea level, United States Geol. Survey Bull. 48, 87–170.
