Tett i tett: Denne terrengmodellen er representativ for hvordan betydelige deler av havbunnen i Barentshavet ser ut. De minste kopparrene har en diameter på om lag 15 meter, og er kun noen desimeter dype. De største i Barentshavet kan være opptil 100 meter i diameter og 8 meter dype. Stripene i terrenget er pløyemerker etter isfjell. Datagrunnlag: Mareano og Kartverket. Illustrasjon: Reidulv Bøe
– Enkelte steder i norske havområder ligger de tett i tett på bunnen, og vi vet at det finnes flere hundre millioner av dem, forteller Reidulv Bøe, seksjonsleder for maringeologi i Norges geologiske undersøkelse (NGU).
Pockmark, eller kopparr, er groper i havbunnen som dannes ved at gass eller væske lekker ut fra dypere lag.
Selv om kopparr fortsatt dannes den dag i dag, regnes de i mange områder som inaktive. Størsteparten av de vi ser på havbunnen på norsk sokkel ble trolig dannet mot slutten av og kort tid etter siste istid.
– Da det store isdekket lå over Norge, var også berggrunnen og sedimentene på havbunnen betydelig kaldere. Lave temperaturer i kombinasjon med høyt trykk fra den overliggende kilometertykke isen ga gode forhold for gasshydrater.
Gasshydrater – fryst gass – kan se ut som vanlig is, men er brennbare. Hydratene er nemlig en blanding av metan og fryst vann, der metanmolekylene er fanget i et gitter av is.
Under siste istid fantes det rikelig med gasshydrater under havbunnen. Da isdekket trakk seg tilbake, og havstrømmene ble varmere, tinte gasshydratene i stor skala, og metangassen lakk opp til havbunnen.
– Resultatene av metanlekkasjene er spesielt synlige i Barentshavet. Vi har konkludert med at de fleste gropene i Barentshavet ble dannet i løpet av noen hundre eller tusen år etter at isen trakk seg tilbake fra kontinentalsokkelen for rundt 14 500 år siden.
Det finnes for øvrig fortsatt gasshydratforekomster under Barentshavets bunn, men i mindre omfang enn tidligere. Tidligere Senter for arktisk gasshydrat, miljø og klima (CAGE), der NGU også deltok, har kartlagt og drevet forskning på gasshydratene i norske farvann de siste ti årene.
Utblåsninger i Barentshavet
Forskere ved CAGE og NGU har også observert groper på Barentshavets bunn som vitner om at ikke alle gasslekkasjer på havbunnen har foregått under «kontrollerte» forhold.
– De fleste pockmark dannes gradvis over tid, men de kan også dannes eksplosivt gjennom plutselige utslipp av større mengder gass, påpeker Bøe.
Slike eksplosjonskratre ble studert av CAGE i detalj da forskerne for noen år tilbake samlet inn høyoppløselige seismiske data. Kratrene skiller seg gjerne fra andre kopparr i området ved at de er større, og i noen tilfeller ved at de har sprengt ut fast fjell.
At slike utblåsninger har funnet sted i Barentshavet, ble bekreftet da CAGE-forskerne også oppdaget de fysiske forløperne – gassfylte, sprekkeferdige domer (geoforskning.no: «En eksplosiv fortid»).
– Gass lekker opp til disse domene fra dypere lag, og holdes i sjakk av overliggende gasshydrater som fungerer som en takbergart. Om gasstilførselen vedvarer, vil imidlertid trykket i domene øke og øke til de én dag sprekker. De kan også sprekke ved at gasshydratene som utgjør lokket svekkes (tiner), forklarer Bøe.
Giganter i Skagerrak
Kopparr opptrer i mange størrelser og former. I Norskehavet og Nordsjøen vil de ifølge Bøe typisk måle 50 – 100 meter i diameter og ha en dybde på noen få meter. I Barentshavet er de fleste som regel noe mindre.
– Det finnes imidlertid også pockmark som er langt større. Under et forskningsprosjekt på slutten av 1990-tallet var jeg med på å finne flere kilometerstore giganter i den norske delen av Skagerrak, minnes NGU-forskeren.
Forskerne gjorde batymetriske og seismiske undersøkelser og samlet inn kjerneprøver for å kartlegge berggrunnen, sedimentene og forurensning. Langs den sørlige skråningen av Norskerenna oppdaget de groper som på det meste kunne måle to kilometer i lengderetningen og være opptil 45 meter dype.
– De målte imidlertid «kun» opp mot 400 meter i bredden, altså var de svært avlange. Det kan sees i sammenheng med sterke havstrømmer i området.
Ifølge Bøe er kopparrene såpass store i dette området fordi skråstilte sedimentære lag som leder gass (og kanskje væske) fra dypere reservoarer strekker seg nesten helt opp til havbunnen. Dette har gitt lekkasjer i faste posisjoner over lang tid.
Også de sterke havstrømmene har hatt en innvirkning på størrelsene og formene ved å styre erosjon og sedimentasjon.
Dannet av dyp gass og grunnvann
Pockmark som dannes som følge av lekkasjer av gass, skyldes i stor grad gass som migrerer fra dypere reservoarer (såkalt termogen gass).
– På norsk sokkel finner vi også grunn gass dannet av biologiske prosesser, men om biogen gass fra sedimentene kan danne store pockmark er ikke avklart. Pockmark dannet av biogen gass er imidlertid vanlige i mange fjorder, sier Bøe.
Ettersom gassen har sitt opphav i dypere akkumulasjoner, er lekkasjene interessante i et ressursperspektiv. NGU gjennomførte for noen år tilbake et forskningsprosjekt sammen med en rekke partnere, deriblant flere oljeselskaper, for å undersøke hva gassoppkommene kan fortelle om petroleumssystemene i dypet.
Sentralt i denne forskningen var kartlegging og prøvetaking av karbonatskorper som dannes mikrobielt der gassen lekker ut (geoforskning.no: “Gir innsikt i petroleumssystemene”). Ved å datere skorpene, kunne forskerne få innsikt i hvor lekkasjer har funnet sted og over hvor lang tid.
Det er flere faktorer som styrer dannelsen av kopparr. I de områdene der gass lekker ut på havbunnen, dannes de over tid ved at gasslekkasjene hindrer finkornede sedimenter i vannsøylen å falle til ro der gassen stiger opp. Samtidig kan en påbegynt grop få lov til å vokse videre ved at bunnstrømmene gjerne vil erodere mer i krateret enn rundt krateret på grunn av turbulens.
Som nevnt tidligere, kan også oppstrømming av væsker bidra til å skape groper.
– I hovedsak vil pockmark på sokkelen være dannet av gass, men i fjordene og langs kysten er det ofte grunnvann som er årsaken. Grunnvannet kommer fra land og følger migrasjonsruter med permeable bergarter eller åpne sprekker under bakken og sjø- eller fjordbunnen frem til det finner et sted å trenge opp, forteller Bøe.
Et eget økosystem
Kopparr dannes i all hovedsak der havbunnen består av finkornede sedimenter. Det er kun større utblåsninger som kan bidra til å flytte på mer grovkornet materiale.
Men bunnen av kopparrene er ikke bare definert av finkornede sedimenter i kombinasjon med en form for lekkasje. De utgjør også ofte et lite, isolert økosystem.
– Der vi observerer gasslekkasjer på havbunnen, finner vi også gjerne bakteriematter bestående av mikroorganismer som livnærer seg på den energirike metangassen. Også andre større, bunnlevende organismer kan velge å leve i utstrømmingsgropene.
Prosessen med bruk av metan som energikilde i stedet for sollys og fotosyntese, kalles kjemosyntese.
– De naturlige metanlekkasjene på havbunnen fungerer som en matkilde som skaper et betydelig artsmangfold i områder hvor det ellers kan være lite marint liv. De er som små oaser i en ørken, avslutter Reidulv Bøe.
Kaffevann for noen, mat for andre
Maringeologen minnes historien om fiskerne i Nordland som kjente til et sted utenfor kysten av Meløy der de over ripa kunne hente drikkbart vann. Det hadde riktignok ikke ord på seg for å smake spesielt godt, men kunne i det minste kokes kaffe på (geoforskning.no: «Et undersjøisk oppkomme på strandflaten»).
I etterkant har tokt i regi av NGU bekreftet lekkasjer av ferskvann både der og også lenger ut til havs utenfor kysten av Lofoten. Det er trolig snakk om isolerte lommer av ferskvann som ikke har sitt opphav på fastlandet, men som ble akkumulert i porøse lag (akviferer) under istiden da havnivået var betraktelig lavere enn i dag.
Pockmark, kopparr eller groper?
Norsk geologisk ordbok (2013) bruker begrepet kopparr. Samtidig vet vi at de fleste geovitere i Norge er best kjent med den engelske terminologien pockmark.
– Vi foretrekker å bruke norske begreper, men når det kommer til pockmark, forholder NGU seg til det engelske begrepet fordi det er det som er mest benyttet blant forskerne. Det gjelder både i dagligtalen, i artikler og i våre databaser, forklarer Bøe.
Han legger til at de bruker pockmark også når de beskriver formene i flertall.
I denne artikkelen bruker vi begge former, i tillegg til at vi også omtaler dem som groper og kratre.
