Søndag 21.4.2019 - Uke 16
logo   128 000 besøkende i 2018

Samarbeidspartnere

Når et område på jorden utsettes for belastning, vil de perifere områdene oppleve en heving (’forebulge’). Denne hevingen skjedde også i Skandinavia under siste istid.


Betegnelsen ’forebulge’ brukes om hevingen som oppstår i periferien til en last på en elastiske litosfære (se figuren under). Den vanligste oppfatningen er at ’forebulge’ skyldes litosfærens stivhet.

Vi har tidligere vist at en lav-viskøs astenosfære (1019 Pa*s) over en uniform mantel (1021 Pa*s) med en tynn litosfære øverst gir best overensstemmelse med observert landhevning.

Les også: Landhevningen og litosfærens tykkelse

Les også: Astenosfæren og landhevningen

Vi er dermed i stand til å se litt nærmere på hvordan områdene som er perifere i forhold til nedisingen oppfører seg under deglasiasjonen. Vi vil se at deformasjonene i de perifere områdene styres mer av mantelens egenskaper enn av litosfærens stivhet.

530x325 fig1Figur 1. Illustrasjon av ’forebulge’ som oppstår perifert til belastning av litosfæren (fra Fjeldskaar, 1978).

Vi må helt tilbake til 1934 for å finne de første diskusjoner om ’forbulge’, det vil si hvordan de perifere områdene oppfører seg. Daly (1934) skilte mellom to ulike modeller som han kalte henholdsvis ‘bulge’ and ‘punching’ modellene. Han fant imidlertid ingen data til støtte for ’bulge’ modellen. Det har senere blitt hevdet, basert på data fra Nordsjøen, at ’forebulgen’ i forbindelse med siste istid i Skandinavia har vært 170 meter høy (Mörner, 1979).

Andre har funnet at ’forebulgen’ er 50-60 meter, og at den opptrer 200-300 km utenfor tidligere is-margin (Walcott, 1970). Andre igjen fant at ’forebulgen’ bare var knapt 10 meter (Fjeldskaar, 1978).

Vi er nå i stand til å teste dette med den jordmodellen som vi har funnet passer best med observerte data. Vi bruker samme metode og deglasiasjonsmodell som beskrevet i lenkene ovenfor.

Som eksempel har vi her gjort beregninger av likevekts-tilstanden for isbreen for 12 000 år siden; responsen er altså kun avhengig av litosfærens stivhet. Figuren under (figur 2) viser at ’forebulge’ på grunn av litosfærens stivhet bare er noen få meter (grått område). Dette er viktig resultat når en skal beregne isostatisk respons av andre laster, for eksempel erosjon.

530x456 fig2Figur 2. Beregnet heving og innsynkning (’forebulge’; grå farge) ved likevekt på grunn av avsmelting av isen for 12 000 år siden i Fennoskandia.

Mantelens innvirkning

220x404 fig3Det som skjer perifert til tidligere nediset område styres altså bare i liten grad av litosfærens stivhet; mye viktigere er mantelens innvirkning. Dette ble også påpekt av Daly i 1934.

Figur 3 illustrerer hva som skjer i ulike deler av området ved en avsmelting, når mantelen er av generell lav viskositet. Her ser vi at område C først heves opp sammen med mer sentrale områder. Men de perifere områdene vil senere synke inn for å opprette en isostatisk likevekts-tilstand.

Figur 3. Illustrasjon av hevingsforløp ved avsmelting av is. Legg merke til at område C først heves, deretter synker inn. Fra Cathles (1975).

I det følgende presenteres beregninger av glasial isostasi isolert, for å se hvordan de perifere områdene oppfører seg. For Skandinavia kommer selvsagt endringer i havnivå i tillegg, noe som gjør dette litt mer komplisert. Men her konsentrerer vi oss om kun glasial isostasi, og resultatene ser vi i Figur 4 (under).

530x546 fig4Figur 4. Teoretisk glasial isostatisk heving og innsynkning i forbindelse med avsmelting etter siste istid. Fra øverst til venstre er vist situasjonen på 15 000, 12 000, 8000 og 5000 år før nåtid. Område som synker inn vises i brunt og hvitt; fargekode ellers som for Figur 2.

Hevingen vil i periferien til å begynne med (15 000 før nåtid; figur øverst til venstre) være ganske beskjeden. Men etter hvert som smeltingen skyter fart, vil hevingen i periferien bli stadig mer markant (12 000), og overgår betydelig det som skal til for å oppnå likevekt. Etter hvert begynner derfor disse områdene å synke inn.

Vi ser at maksimum størrelse på hevingsområde opptrådte ca. 15 000 før nåtid, og var på omtrent 50 meter; 10 000 år senere er responsen i dette området svært redusert.

Jordas respons i perifere områder skyldes altså i liten grad litosfærens stivhet, men først og fremst mantelens viskositet. Disse bevegelsene vil være forskjellige for ulike viskositets-profiler i mantelen.

Det er derfor et spørsmål om vi burde forbeholde begrepet ’forebulge’ til effekt av den stive litosfæren, og heller bruke en annen betegnelse på responsen som skyldes mantelens viskositet – for eksempel ’perifere bevegelser’. Uansett hva slags betegnelse vi bruker, er konklusjonen at perifere områder vil erfare betydelig heving etterfulgt av innsynkning i forbindelse med avsmelting etter siste istid.


Referanser
Cathles, L.M., 1975. The Viscosity of the Earth's Mantle. Princeton Univ. Press.
Daly, R.A. 1934. The changing world of the ice age. Yale University Press.
Fjeldskaar, W.,1978.  Om  hevede  strandlinjer (Cand.Real., UiB).
Mörner, N.A., 1979. GeoJournal., 3, 287-318.
Walcott, R.I., 1970. Can. J. Earth  Science, 7, 716-727.

Samarbeidspartnere

Nyhetsbrev

captcha 

200 ledige stillingerb

200 Tips oss

200 Fortell om din forskning

 

 Ukens PhD comics

phd092811s


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: