Tirsdag 26.9.2017 - Uke 39

logo

Samarbeidspartnere

Ambisjonen er å jobbe frem en helhetlig teori som forteller hvordan mantelprosesser driver jordplatenes bevegelser og har forårsaket storskala vulkanisme og globale miljøkatastrofer opp gjennom Jordas historie. Men han skjønner ikke hvorfor vi har fjell her i landet.


530x467 Trond TorsvikDet romslige kontoret i fysikkbygningen på Blindern er Trond H. Torsviks andre (eller kanskje første?) hjem. Her står han i steintrappen opp til 4. etasje som er bygd av ordovicisk kalkstein. Det passer godt. For det var på tilsvarende ordoviciske kalksteiner han slo seg opp tidlig i karrieren. Foto: Halfdan Carstens

“Overall, this is an ideal proposal that will take the deep Earth discipline forward directly through its scientific findings and indirectly through the dissemination of products. The project will train the next generation of young scientists in Norway and elsewhere. It will be a flagship for deep Earth research recognized on an international level. We strongly recommend funding.”

Skrev evalueringskomiteen. Og fikk det som den ville. I fjor høst tildelte Norges forskningsråd det planlagte Center for Earth Evolution and Dynamics (CEED) status som Senter for Fremragende Forskning (SFF). Professor Trond Helge Torsvik vil naturlig nok være senterleder den første tiden.

Den offisielle oppstarten var 1. mars, men i begynnelsen av februar var han allerede godt i gang. Det ble en myk overgang fra SFF-senteret Physics of Geological Processes (PGP) hvor han har hatt tilholdssted de siste tre årene. Nå skal han de neste tre årene i stedet lede sitt eget senter med fremragende forskere. Deretter skal han tre ett hakk ned i organisasjonen og bli gruppeleder, være enda tettere på forskningen, og komme frem til enda flere fremragende resultater.

- Geologi er et erfaringsfag, til forskjell fra for eksempel matematikk, og Tuzo Wilson (canadieren bak transformforkastninger og den først ideen om platetektonikk) gjorde sine største geologiske oppdagelser  da han var mellom 55 og 60 år. Man kan derfor forvente en storhetstid i moden alder, noe jeg gjerne formidler til studentene mine, forteller den svært ambisiøse forskeren.

Torsvik er 55 år.

"Earth - and beyond"

Veien frem til sin nye posisjon har ikke vært enkel. Dette er andre gangen Torsvik søker om SFF-status. Første gangen var i 2006, da som leder av Senter for geodynamikk ved Norges geologiske undersøkelse (NGU). Men til tross for evalueringskomiteens superlativer og ypperlige karakterer, nådde ikke Terra Omnis («hele Jorda») opp.

Det var da vi for første gang ble kjent med begrepet «den fjerde revolusjon» (GEO 08/2006; «Fra kontinentaldrift til manteldynamikk»). De tre første var kontinentaldrift (1912), havbunnsspredning (1962) og platetektonikk (1967).

- Den fjerde revolusjon gjelder manteldynamikk. I motsetning til platetektonikken, hvor enkle kinematiske modeller forklarer platebevegelser og deformasjon, forsøker manteldynamikk å utvikle en komplett tredimensjonal modell, forklarer Torsvik.

Målet er å utvikle en teori som omfatter hele Jorda, fra skorpe til kjerne, og hvor platebevegelsene forbindes med dypere prosesser inne i Jorda.

- Vi vil utvikle en ny modell for Jorda som forklarer koblingen mellom platetektonikk og prosesser i den underliggende mantelen, og som viser hvordan varmesøyler fra den dype mantelen forårsaker supervulkaner som påvirker miljø og klima opp gjennom geologisk tid.

Med en usedvanlig god evaluering som ryggdekning var det I 2006 ingen grunn til å gi opp det lovende forskningssporet. Selv flyttet han riktig nok fra NGU og Trondheim til PGP og Oslo, og hans «høyre hånd», Bernhard Steinberger (ja, han heter det), dro til Potsdam og Tysklands største geovitenskapelige forskningsinstitutt (GeoForschungsZentrum GFZ). Arbeidet med den fjerde revolusjon fortsatte likevel med det «gamle teamet», og det er langt på vei de samme personene, om enn spredt litt ut, som er med i det nye SFF-senteret. I tillegg er det flere nye og spennende hoder som bidrar.

På de seks årene siden forrige forsøk har det ikke bare rent vann i havet. Mange nye publikasjoner har sett dagens lys, og ny erkjennelse er oppnådd. Selv rangerer han en artikkel i Nature (se faktaboks under) fra 2010 som sitt hittil viktigste bidrag til vitenskapen (GEO 07/2010: «Slik finner du diamanter», ngu.no: «På sporet av diamantene»), en artikkel som ble refusert i første omgang. Han mener oppdagelsen har to viktige betydninger.

- Den økonomiske er åpenbar: Det blir lettere for eventyrere å finne diamanter.

- Den vitenskapelige er likevel langt større: Dette endrer forståelsen av hvordan Jorda ser ut flere tusen kilometer under bakken. For første gang er vi nå litt nærmere i å skjønne hele sammenhengen – fra Jordas kjerne, gjennom mantelen og jordskorpen, og videre opp i atmosfæren, sier geologiprofessoren, og det er nettopp dette han er på jakt etter.

Nature 466, 352–355 (15 July 2010)
Diamonds sampled by plumes from the core–mantle boundary
Diamonds are formed under high pressure more than 150 kilometres deep in the Earth’s mantle and are brought to the surface mainly by volcanic rocks called kimberlites. Several thousand kimberlites have been mapped on various scales, but it is the distribution of kimberlites in the very old cratons (stable areas of the continental lithosphere that are more than 2.5 billion years old and 300 kilometres thick or more) that have generated the most interest, because kimberlites from those areas are the major carriers of economically viable diamond resources. Kimberlites, which are themselves derived from depths of more than 150 kilometres, provide invaluable information on the composition of the deep subcontinental mantle lithosphere, and on melting and metasomatic processes at or near the interface with the underlying flowing mantle. Here we use plate reconstructions and tomographic images to show that the edges of the largest heterogeneities in the deepest mantle, stable for at least 200 million years and possibly for 540 million years, seem to have controlled the eruption of most Phanerozoic kimberlites. We infer that future exploration for kimberlites and their included diamonds should therefore be concentrated in continents with old cratons that once overlay these plume-generation zones at the core–mantle boundary.

Mange andre geologer og geofysikere forsker innenfor det samme feltet. Men ingen grupper er så store, og ingen satser så tungt som Torsvik og hans team. Og for dem som ikke ser forskjellen mellom PGS og CEED, tilbyr han følgende forklaring:

- PGP jobbet mest i liten skala og på småskala strukturer, mens vi i CEED ser på Jorda i stor skala. Vi prøver å ta det helt store bildet inn over oss, Terra omnis.

Og det store bildet, ja det strekker seg faktisk langt utenfor både kloden og atmosfæren. Torsvik er ikke snauere enn at han velger å inkludere planetene i det nye senteret.

- Planetologi er ikke et fag ved Universitetet i Oslo, heller ikke blant astrofysikerne, men for oss er det relevant å studere forskjellene mellom Jorda og planetene, og hvorfor Jorda er forskjellig.

- Mars har for eksempel kjempevulkaner, og langt der ute finner vi den høyeste vulkanen i hele solsystemet, hele 27 km rager den opp mot himmelen. Men det er ingen platetektonikk på Mars. Derfor må det være andre mekanismer som forårsaker termisk ustabilitet og vulkanisme. Det betyr at vi har noe å lære om planetenes indre liv ved å studere naboene våre.

530x368 jordmodellDet nye SFF-senteret har fem avdelinger, slik skissen viser, hvor Jorda blir studert fra kjerne til atmosfære, og hvor til og med planetene trekkes inn. Den dynamiske Jorda skal bygge en platetektonisk modell for de siste 1100 millioner år, Jordas kriser skal forske på den rollen som voluminøse vulkaner har på det globale klimaet og utdøinger, Den dype Jorda har som ambisjon å forstå sammenhengen mellom overflaten og den dype mantelen, Den visuelle Jorda skal utvikle verktøy og databaser som integrerer platerekonstruksjoner med geodynamikk og klimamodellering, mens Utenfor Jorda skal forske på likheter og ulikheter mellom Jorda og de andre planetene. Illustrasjon: Trond Torsvik

Et nytt liv

Vi treffer den dedikerte geologen på et romslig kontor i fysikkbygningens øverste etasje på Universitetet i Oslo. Eimen av etterbarberingsvann er ikke til å ta feil av. Lukten av tobakk er til gjengjeld totalt fraværende. Det har sin naturlige forklaring. Etter 40 år med avhengighet har han endelig stumpet den siste røyken.

- Jeg føler meg friskere enn noen gang før, medgir han, og takker et nødvendig kirurgisk inngrep for den drastiske beslutningen om å legge giften bort.

- Tilbakefall er ikke aktuelt. Kona truer med å flytte ut hvis så skjer, og det har jeg ikke råd til, smiler den «nyomvendte».

Og jamenn ser han friskere ut også. Og det trengs. For også han blir eldre, og de neste ti årene blir det intensiv jobbing. Han trenger energien. Og den skal komme fra Jordas indre.

Men det har vært mange tøffe år. Knallhard jobbing har gått hånd i hånd med fuktige fester. Ryktene om nachspiel langt utover morgenkvisten er helt sanne, og det er vel ingen hemmelighet at mannen har foretrukket et glass velsmakende rødvin fremfor en time kjedelig jogging.

- Nå blir det en annen skål. Med rødvin i ganen kommer røyksuget, og det må jeg på det sterkeste prøve å unngå.

Et kjedelig liv blir det likevel ikke. Nå skal Jorda erobres, helt og fullt, fra isse til såle, nesten som Jules Verne (Reisen til Jordens indre, 1864) beskrev da den tyske professoren Lidenbrock forsøkte å komme seg til Jordas midtpunkt gjennom den passive vulkanen Snæfellsjökull. Feltarbeidet blir likevel forskjellig, det vil foregå på overflaten, i mange verdensdeler, ikke bare på Island, og han har noen av verdens beste forskere med seg.

En skitten Porsche

Trond Torsvik er bergenser. Han tok også utdannelsen i Bergen, både hovedfag og doktorgrad, og for begge arbeidene dreide det seg om paleomagnetisme. Det resulterte i to publikasjoner, fra 1982 og 1985, men siden har det blitt flere, mange flere. CV-en teller hele 262 vitenskapelige artikler, bokartikler, industrirapporter, foredrag og populærvitenskapelige artikler. Seks er «in press», og sju er på beddingen. Her hviles det bestemt ikke på laurbærene.

Platetektonikk har blitt faget. Det underlige er at han hadde Karsten Storetvedt som veileder under studiet. Storetvedt har senere markert seg som en av meget få motstandere av denne vel etablerte teorien. I stedet forfekter han «en relativt ubegripelig teori om storskalarotasjoner, forandringer av Jordens rotasjonsakse og tidevannskrefter», slik Torsvik skriver i sin anmeldelse av boka «Global Wrench Tectonics». På nettstedet forskning.no tar han, 20 år senere, et kraftig oppgjør med sin veileder, og beskylder ham kort og godt for historieforfalskning.

- Storetvedt var en dyktig foreleser og godt likt av studentene, men dessverre endret han mening og landet på sin egen, sære forståelse av Jordas utvikling. Naturlig nok skapte det bruduljer, og det kunne falle harde ord i korridorene.

Han er fortsatt litt irritert over dette, for – som han sier:

- Vi er inne i en spennende teknologisk utvikling hvor vi ikke bare kan måle kontinentenes bevegelser, men også måle ekstensjon, kompresjon og vertikale bevegelser innen plater. Dette er nødvendige data for utvikle den platetektoniske teori videre, og da må vi ikke fornekte realitetene.

Torsvik kom seg etter hvert bort fra Vestlandet med et Post. Doc.-stipendiat, og det var i Oxford at karrieren tok av.

- Det var da jeg ble berømt, smiler han.

- Jeg gjorde feltarbeid på ordoviciske og siluriske bergarter, med fokus på orthocerkalksteinen, og resultatet var at vi for første gang – tidlig på 90-tallet – kunne se hvor Baltika hadde ligget for 4-500 millioner år siden, og hvordan kontinentet flyttet på seg opp gjennom tidlig paleozoikum.

Forskerne fra England må ha vært et merkelig syn på den svenske landsbygda. Fra en sølvfarget liten Porsche steg det ut to unge herrer med tungt utstyr og begynte å bore i fjellet. Mye søle ble det inne i de mange steinbruddene de besøkte, både på folk og utstyr, og ikke minst bilen, som fikk rundvask hver dag. Steinkjernene ble deretter analysert i det paleomagnetiske laboratoriet.

-    Gjennom de neste 20 årene har vi nå rekonstruert platenes bevegelser over hele kloden basert på denne type data, og modellene blir stadig mer nøyaktige. Det er denne globale forståelsen vi nå trekker ned i mantelen og kjernen.

Resultatet er at han i dag er en anerkjent autoritet på paleozoisk paleogeografi der han kombinerer paleontologi (fordelingen av fossiler) med paleomagnetisme for å få et klart bilde av tidligere tiders fordeling av kontinenter og hav. Etter hvert har han også utvidet interessefeltet til å omfatte paleogeografien etter at Pangea sprakk opp i slutten av perm.

Det meste av karrieren er tilbragt ved NGU i Trondheim, men det har vært mange opphold andre steder, inklusive Oslo, Bergen, Lund, Oxford og Michigan. Priser har det også blitt. Høyest rager André Dupont Medaljen fra den belgiske geologiske foreningen.

Geologi for samfunnet

Torsvik har lang bakgrunn fra NGU, og har fremdeles et bein i institusjonen (20 % stilling). Der liker de slagordet «geologi for samfunnet». Derfor har han helt sikkert tenkt på hvilken samfunnsrelevans det senteret han nå leder har.

- Vi skal hovedsakelig drive med grunnforskning, men det fokus som i dag er på klima og katastrofer er vi nødt til å interessere oss for disse temaene også. «Klimapenger» er også gode penger, medgir han.

- Derfor har vi opprettet en egen seksjon der oppdraget er å forstå bakgrunnen for noen av «Jordas kriser». I vårt tilfelle skal vi hovedsakelig se på hva som forårsaker endringer i klima og miljø på grunn av jordplatenes bevegelser og massive vulkanutbrudd.

Det dreier seg altså om å forstå hurtige klima- og miljøforandringer, og se dette i sammenheng med det biologiske mangfoldet, og ikke minst de mange masseutryddelsene opp gjennom Jordas historie.

Et vanskelig spørsmål

Torsvik forstår seg på Jorda – hele Jorda – så da er det vel også han som kan forklare GEOs lesere hvorfor vi har – ikke bare fjell – men en hel fjellkjede – i Norge. Det må være en enkel sak med den faglige ballasten han har.

Men nei, det er det så visst ikke. Mannen melder pass.

- Dette er et veldig vanskelig spørsmål. Jeg mener egentlig ikke noe om det. For å løse dette spørsmålet trenger vi et eget Senter for Fremragende Forskning med nettopp det formålet, avslutter Trond Helge Torsvik, meritert forsker – med en klar plan for de neste ti årene, og vel så det.


Denne saken ble først publisert i GEO 02/13.

Samarbeidspartnere

Nyhetsbrev

captcha 

200 ledige stillingerb

200 Tips oss

200 Fortell om din forskning

 

 Ukens PhD comics

38


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: