Torsdag 30.3.2017 - Uke 13

logo

Samarbeidspartnere

Isbreer har lenge vært kjent for sin enestående evne til å forme landskapet rundt oss. Men hvordan kan gass være en del av dette?


125 jakobsenFrank W. Jakobsen er masterstudent ved Institutt for geologi ved UiT - Norges arktiske universitet og skriver i samarbeid med Senter for arktisk gasshydrat, miljø og klima (CAGE).

 

Oppgaven hans heter "Interaction between ice streaming, glacitectonics and fluid flow in Håkjerringdjupet, SW Barents Sea".

 

 

Dette er hans bidrag til vår formidlingskonkurranse.

 

Les mer om konkurransen her

530x315 fig1Bilde 1: Dette kartet over havbunnen viser vårt studieområde, et trau kalt Håkjerringdjupet som ligger på 200 – 400 meters dyp. Det er lokalisert omtrent 100 km nord for Tromsø. Her er det spor av raske isstrømmer som en gang nådde helt ut til kontinentalskråningen. Men midt i området er en stor fordypning på ca. 200 km2 (omringet rødt) og ujevne hauger nedstrøms (omringet grønt) av samme størrelse som sier at det er mer som har hendt. Data: Mareano/Kartverket

I dag dekker enorme mengder is store deler av Antarktis og Grønland.

Mesteparten av denne isen beveger seg ganske sakte, men noen steder beveger isen seg raskere enn andre, såkalte isstrømmer.

Disse er som regel styrt av terreng og følger ofte daler, fjorder og trau (langsgående fordypninger på havbunnen, se bilde 1).

Det kan være lett å glemme at isbreer og isstrømmer, så store og mektige de er, også kan bli påvirket av noe som skjer under isen.

Isstrømmer har vist seg å ikke være så stabile som tidligere trodd, og de blir lett påvirket av endringer som skjer under isen.

«Rask» isbevegelse krever en myk bunn med mye vann tilgjengelig for å smøre isen slik at den lett kan skli over berg, grus, sand og leire.

Hard og tørr bunn som for eksempel fast fjell eller frosne løsmasser hemmer derfor rask isbevegelse ved at de skaper høy friksjon mot bunnen av isen.

Under forrige istid var hele Skandinavia inkludert norskekysten og Barentshavet dekket av is.

Trau på havbunnen er fotspor etter hurtige isstrømmer som drenerte store mengder is fra fastlandet ut til kontinentalskråningen (bilde 1).

I vårt prosjekt har vi studert et trau kalt Håkjerringdjupet, lokalisert i det sørvestlige Barentshav omtrent 100 km nord for Tromsø (bilde 1).

I dag er trauet 200 – 400 meter under havoverflaten, men under siste istid var dette hjemmet til en tykk isstrøm som raskt drenerte is mot kontinentalskråningen.

Men noe skjedde – midt i trauet er det en stor fordypning på størrelse med halve Oslo og ca. 50 - 100 meter dyp, med tegn på erosjon (deler av bergarter og løsmasser er borte).

Nedstrøms (vest) av fordypningen er det lokalisert noen veldig ujevne hauger på omtrent samme areal som fordypningen (bilde 1). På seismiske profiler kan vi se at disse haugene består av noe som er svært kaotisk – de har blitt deformert (bilde 2).

530x223 fig2Bilde 2: Dette er en 3D-visualisering av den store fordypningen og haugene slik de er i dag. Vi har laget en seismisk profil som viser oss hvordan bergartene ser ut under havoverflaten. De ujevne haugene har en svært kaotisk indre struktur, dette tyder på at de er blitt deformert av noe. Oppstrøms fra haugene stiger naturgass opp (grønn pil) langs de dype sprekkene. Under siste istid ville tykk is ha påført et stort trykk og lave temperaturer, forhold som er gode for at gasshydrater skal dannes i bergarter og løsmasser der gassen stiger opp.

Videre undersøkelser viser at området under fordypningen nevnt ovenfor er svært oppsprukket, med flere dype sprekker.

Her kommer det spennende - disse sprekkene går dypt ned i berget, og i vår studie har vi funnet at naturgass har steget opp langs sprekkene og samlet seg i nærliggende bergarter og løsmasser under havbunnen (bilde 2).

Vår teori er at disse gassene også steg opp under siste istid mens isen dekket området. Et tykt isdekke sørget for lave temperaturer og høyt trykk under isen.

Når naturgass og vann blir utsatt for lave temperaturer og høyt trykk skjer det noe spennende – de danner gasshydrater (bilde 3).

Gasshydrater oppstår naturlig i polare strøk og er en forbindelse mellom naturgass (som metan og propan) og vann som fryser sammen og danner harde, solide, isaktige lag eller klumper i sedimentære bergarter (derav fjell) og løsmasser av grus, sand og leire.

Bergarter og løsmasser som inneholder gasshydrater kan bli flere ganger hardere enn om de kun hadde inneholdt vanlig is.

Tenk deg å banke et spett i telehiv (frossen jord) – gasshydrater er hardere.

Dette ville ha økt friksjonen under isen betraktelig, og selv om store krefter er i sving når en kilometertykk is er i bevegelse, ville den harde bunnen likevel klare å senke farten dramatisk, om ikke stoppe den helt (bilde 3).

530x462 fig3Bilde 3: a) Denne skissen viser konseptet og vår tolkning av hvordan gasshydrater frøs fast under isen, i forbindelse med dype sprekker og stigende gass. Liten pil indikerer liten ishastighet. b) Senere framrykk og større ishastighet førte til at gasshydratene som var frosset fast til isens underside ble revet vekk og transportert opp mot 30 km nedstrøms, hvor de ble avsatt som ujevne hauger som vi ser i dag. Dette kan potensielt også foregå under isen i Antarktis i dag. En stein er innesluttet i isen, den gjør det lettere å følge isens bevegelse. Illustrasjon: Frank W. Jakobsen.

Når farten til isstrømmen ble bremset begynte isen og gasshydratene å fryse sammen.

Dette førte til at de harde lagene med gasshydrater, innesluttet i bergarter og løsmasser, frøs fast til bunnen av isen og ble revet vekk fra sitt opprinnelige sted og dratt med nedstrøms og deformert når isen igjen klarte å rykke fram (bilde 3) – de flyttet rett og slett fjell.

Dette forklarer opprinnelsen til de deformerte, ujevne haugene lokalisert rett nedstrøms av den store fordypningen.

Et 50 – 100 meter tykt område på størrelse med halve Oslo bestående av bergarter og løsmasser, har blitt flyttet opp mot 30 km nedstrøms fra deres opprinnelige posisjon.

Alt dette skjedde fordi gass steg opp langs dype sprekker, samlet seg under isen og dannet gasshydrater – med hjelp av tykk is, kan altså gass flytte fjell!

Nå er isen for lengst borte fra Håkjerringdjupet, men disse prosessene kan fortsatt være aktuelle i dag.

Forskere tror det kan finnes store mengder naturgass under isen i Antarktis og dette kan potensielt danne gasshydrater – kanskje flyttes deler av fjell og berg der akkurat nå?

For videre lesning, se Winsborrow et al. (2016).

Takk

Jeg vil takke CAGE – Centre for Arctic Gas Hydrate, Environment and Climate, som har gitt meg muligheten til å skrive en fantastisk spennende oppgave. Det har vært et flott år!

Til slutt vil jeg takke veilederen min, Monica Winsborrow, som har vært til stor hjelp og alltid hatt en åpen dør om det skulle være noe. Stor takk!

Samarbeidspartnere

Nyhetsbrev

195x248 Banner

200 ledige stillingerb

200 Tips oss

200 Fortell om din forskning

 

 Ukens PhD comics

12


Redaktør: Denne e-postadressen er beskyttet mot programmer som samler e-postadresser. Du må aktivere javaskript for å kunne se den.å

Om: Info om Geoforskning.no

Annonsere: Informasjon og priser

Kontakt: Kontaktinformasjon Tips oss

Webløsning ©2013-15 av Web Norge. Skjerm: