Isbreenes vekst og tilbaketrekning

Avleiringene i fjordene på Svalbard tyder på at breene har vokst og krympet gjentatte ganger etter siste istid.

Foto av sand- og gruskorn som har blitt transportert av isfjell og/eller sjøis, og som ble funnet i avleiringer fra Isfjorden (venstre). På røntgenbilder fremtrer disse kornene som hvite flekker (høyre). Røntgenbilder brukes ofte av geologer for å se på indre strukturer av kjerneprøver. Foto: M. Forwick.

I et tidligere innlegg i geoforskning.no skrev vi om isbreenes tilbaketrekning på Svalbard mot slutten av siste istid. Men hva skjedde med breene etter dette og hvordan har de fått den størrelsen de har i dag?

Transport av sand og grus

Ansatte og masterstudenter fra Institutt for geologi ved Universitetet i Tromsø har de siste årene samlet inn og analysert data fra fjordene på Svalbard for å undersøke breenes vekst og minking etter siste istid. De har brukt data som ble samlet inn med henholdsvis et flerstråleekkolodd og et penetrasjonsekkolodd, samt kjerneprøver.

Kart over Svalbard som viser bosetningene, samt fjordene som er omtalt i teksten. Klikk for større bilde.

Kjerneprøvene ble analysert på laboratoriet med hensyn på deres farge, innhold av muslinger og andre små dyr, hvor mye leire, silt, sand og grus de består av, samt hvilke mineraler avleiringene inneholder og hvor lett de kan magnetiseres.

Når grov sand og grus skal transporteres trengs det en relativ kraftig vannstrøm (se figuren over). Siden de undersøkte avleiringene ikke bærer tegn på kraftige vannstrømmer, som for eksempel kutt i lagrekken, antar vi at det grove materialet har blitt transportert med is. Slikt istransportert materiale kan enten fraktes med isfjell som kalver fra breer, eller med sjøis som “plukker opp” isen langs fjordbreddene.

Når isen er i kontakt med vannet vil den etter hvert smelte slik at sanden og grusen synker ned på havbunnen. Der blir kornene dekket til med yngre avleiringer og på den måten arkivert i fjordbunnen. Skjell og andre organismer med kalkskall som forekommer sammen med de grove kornene kan analyseres på et laboratorium for å finne ut når de har levd. Slik kan en rekonstruere når isfjell og sjøis befant seg i fjorden.

Først små, så større isbreer

Analyser fra avleiringer både på land og i fjordene tyder på at bretilbaketrekningen i fjordene på vest-Svalbard etter siste istid stoppet for om lag 11 200 år siden. I løpet av de neste to tusen år ble det avsatt lite sand og grus, men det forekom derimot relativt mange skall fra skjell og snegler, samt gravespor i sedimentene. Dette tyder på at det var forholdsvis gode levevilkår for organismene, samt at breene var små og at lite sjøis ble dannet om vinteren.

For om lag 10 000 år siden begynte solinnstrålingen på den nordlige halvkule å bli mindre. Innstrømningen av atlantisk vann til fjordene på Svalbard ble redusert og klimaet ble generelt kaldere. For om lag 9 000 år siden avtok mengden av skjellskall og snegler, mens antallet sand- og gruskorn økte. Dette tyder på at de første breene begynte å vokse og at det ble dannet mer sjøis på fjordene om vinteren. Dataene som vi har tyder på at breene begynte å vokse på forskjellige tidspunkt gjennom de påfølgende årtusener.

For cirka 4 000 år siden ble mengden sand- og gruskorn betydelig mindre til tross for at solinnstrålingen fremdeles avtok og innstrømning av atlantisk vann var lav. Vi tror at denne nedgangen skyldes at det ble dannet forholdsvis mye sjøis over lengre perioder slik at isflakene og isfjellene som kalvet fra isbreene ble låst inn i sjøisen. Dette førte til at mesteparten av sanden og grusen smeltet ut av isen i nærheten av brefrontene eller fjordbredden, og ikke lenger ute i fjorden hvor sedimentkjernene ble tatt.

Frem og tilbake de siste 2 000 år

Bilder av hhv. Tunabreen i Tempelfjorden, samt et isfjell som har kalvet fra breen. De mørke fargene er forårsaket av partikler som er innesluttet i isen. Jo lengre et isfjell driver i fjorden, jo flere partikler smelter ut av isen. Dette istransporterte materialet blir avsatt som på fjordbunnen. Foto: M. Forwick.

De siste 2 000 år har det gjentatte ganger blitt varmere og kaldere slik at brefrontene har beveget seg flere ganger frem og tilbake. De fleste breene nådde sin største utbredelse mot slutten av den såkalte “Lille Istid” for om lag 150-120 år siden, det vil si. Da lå brefrontene opptil flere kilometer lengre ute i fjordene enn i dag. Fremrykkene skyldes i stor grad det kjølige klimaet under denne tiden slik at mindre is smeltet bort om sommeren.

Det finnes imidlertid også såkalte “bresurge”. Dette er hendelser der brefronten ligger relativt rolig i opptil flere tiår, før den plutselig rykker frem med opptil flere meter i løpet av en dag. Fremrykkene kan vare i flere år. Deretter smelter isen som har blitt skjøvet fremover der den lå ved slutten av fremrykket. Samtidig bygger det seg opp en ny og mer stabil brefront lenger inne i fjorden.

Slike bresurge har i enkelte fjorder ført til at breene hadde en større utbredelse enn de hadde under Lille Istid. Tunabreen i Tempelfjorden har hatt slike bresurge med omtrent 40 års mellomrom siden 1930. Den siste surgen foregikk mellom ca. 2002 og 2005 da brefronten rykket frem over flere kilometer.

Eldste bresurge på Svalbard

Så langt har oppfatningen i forskerverdenen vært at de fleste bresurgene har skjedd i løpet av de siste ca. 150 år, med unntak av en surge i van Mijenfjorden rundt år 1300. Våre undersøkelser av materiale fra van Keulenfjorden viser imidlertid på at to kraftige fremrykk skjedde for rundt 2 700 år siden.

Det tyder på at isbreene på Svalbard har vært mer dynamiske enn tidligere antatt.