Figur 1: Oversiktskart som viser alle jordskjelv med styrke større enn 6 for 1900–2017 periode og korrelasjon med aktive tektoniske plategrenser. Begge kartene er fra Wikipedia.
Platetektonikk er prinsippet som innebærer at jordens ytterste lag, litosfæren, som består av jordskorpa og øverste delen av mantelen, er delt opp i flere titalls til hundrevis kilometertykke blokker.
Slike blokker beveger seg enten mot hverandre og fører til oppbygging av fjellkjeder, eller bort fra hverandre, som resulterer i åpning av hav mellom kontinenter med produksjon av oseanisk skorpe langs en midthavsrygg.
Nå vet vi at disse store bevegelsene oppstår langs hundrevis til tusenvis kilometere lange sprekker i jordskorpa ved plategrenser. Friksjon som følge av relativ bevegelse langs sprekker fører til jordskjelv.
Norge er heldig nok til å ligge langt borte fra aktive plategrenser, som f.eks. den europeiske–asiatiske kollisjonssone som skapte Alpene og Himalaya for 30 millioner år siden og hvor store jordskjelv rister jordskorpa regelmessig (figur 1). Men Norge er heller ikke helt stille (figur 1).
I 2008 – 2012 skjedde en serie jordskjelv i Storfjorden øst for Spitsbergen (Svalbards hovedøy) i det norske Arktis (Storfjorden jordskjelvsekvens; figur 1).
Ved bruk av seismiske data, som er litt som en røntgen av jordskorpa, viser pågående forskning at de fleste jordskjelv rundt Svalbard i de siste 75 år skjedde langs store sprekker som er orientert NV–SØ (figur 2a–b).
Tolkning av regionale seismiske linjer og andre geofysiske datasett (f.eks. gravimetriske data) viser at disse sprekkene strekker seg fra nordvest-Russland (eller lengre inni den eurasiske kontinentalplaten) til Finnmark og Svalbard, det vil si over hele Barentshavet (figur 2c).
Datering av deformasjon langs sprekkene på Svalbard og Russland beviser at disse sprekkene ble dannet for cirka 600 millioner år siden (figur 3a), og at de bidro til å skape en gigantisk fjellkjede over hele verden, som er antatt å ha ført til dramatiske konsekvenser for utviklingen av livet på land.
Fjellkjeden er nå erodert ned og kollapset over seg selv på grunn av tyngdekraften, men sprekkene ble reaktivert flere ganger siden dannelsen, det vil si at de sprakk opp jordskorpa igjen og igjen senere.
Reaktivering pågikk særlig i ordovicium-silur (for cirka 460–425 millioner år siden), devon–karbon tid (for 420–330 millioner år siden), og paleocen–eocen (for 60 millioner år siden). I ordovicium-silur og paleocene–eocen kolliderte Grønland og Svalbard med hverandre og bygget den kaledonske fjellkjeden, som fortsatt kan sees over hele landet fra Kristiansand til Nordkapp og på Bjørnøya og Svalbard, og Vestspitsbergenbeltet som er begrenset til Spitsbergen og det nordvestlige Barentshavet.
I devon og karbon førte utvidelsesbevegelser langs sprekkene til nedsenkning av kontinentalblokker under havnivå og til avsetning av organisk-rike bergarter som er nå kilder til olje og gass i Barentshavet og Svalbard.
I dag spiller sprekkene en veldig spesiell rolle i klimaendringer, særlig i Framstredet, Svalbard og nordre delen av Barentshavet.
I disse områdene fant forskere linjer av kratere som betegner nylige gasslekkasjer på havbunnen eller i daler, som f.eks. gasskratere på Vestnesaryggen vest for Spitsbergen (figur 3b) og vannkupler i Adventdalen ved Longyearbyen (figur 3c).
Linjene av kratere og/eller vannkupler er orientert NV–SØ og følger hovedsprekker i jordskorpa (figur 3b). Sammen med pågående jordskjelvsykluser rundt Svalbard betyr kratrene og vannkuplene at sprekkene fortsatt er aktive og kan knyttes til drivhusgassutslipp.
Hovedimplikasjonen er at sprekkene bidrar direkte til pågående klimaendringer.
Det er nå viktig å vurdere nøyaktig hvor mye disse sprekkene bidrar til total drivhusgassutslipp hvert år, f.eks. ved å innsamle mer seismiske data og med modellering av oppsprekking av jordskorpa i arktiske områder.
Vurderingene kan påvirke stort fremtidsplaner om klimabalanse og den neste globale klimaavtalen. I motsetning til vårt forbruk av fossile drivstoffer, kan nemlig ikke platetektonikk og sprekker kontrolleres.
Jean-Baptiste P. Koehl er postdoktor ved Senter for Jordens utvikling og dynamikk (CEED) ved Universitetet i Oslo. I samarbeid med Senter for arktisk gasshydrat, miljø og klima (CAGE) ved UiT Norges arktiske universitet og McGill University of Canada studerer han fortidens kontinenter og fjellkjededannelseshendelser, og platetektonikkens påvirkning på jordskjelv og klima.
Dette er hans bidrag til Formidlingskonkurransen 2022.
Referanser
Jakobsson, M., Mayer, L., Coackley, B., Dowdeswell, J. A., Forbes, S., Fridman, B., Hodnesdal, H., Noormets, R., Pedersen, R., Rebesco, M., Schenke, H. W., Zarayskaya, Y., Accettella, D., Armstrong, A., Anderson, R. M., Bienhoff, P., Camerlenghi, A., Church, I., Edwards, M., Gardner, J. V., Hall, J. K., Hell, B., Hestvik, O., Kristoffersen, Y., Marcussen, C., Mohammad, R., Mosher, D., Nghiem, S. V., Pedrosa, M. T., Travaglini, P. G., and Weatherall, P.: The International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean (IBCAO) Version 3.0, Geophys. Res. Lett., 39, L12609, https://doi.org/10.1029/2012GL052219, 2012.
Koehl, J.-B. P., Magee, C. and Anell, I. M.: Impact of the Timanian thrust systems on the late Neoproterozoic–Phanerozoic tectonic evolution of the Barents Sea and Svalbard, Solid Earth, 13, 85–115, 2022.
Panieri, G., Bünz, S., Fornari, D. J., Escartin, J., Serov, P., Jansson, P., Torres, M. E., Johnson, J. E., Hong, W., Sauer, S., Garcia, R. and Gracias, N.: An integrated view of the methane system in the pockmarks at Vestnesa Ridge, 79°N, Mar. Geol., 390, 282–300, 2018.
