Fjellenes oppsprukne gulv

Halfdan Carstens

Stier utgjør leden når vi er på fjelltur. Godt opparbeidet gjennom mange år av utallige vandrere. Med er rød T som velkjent veiviser.

Men enkelte steder, høyt til fjells, der gress, blomster og annen vegetasjon har måttet gi tapt mot lange vintre og kalde somre, møter vi et grått, goldt landskap dominert av løse, kantete steiner. Noen ganger er de plane og fine å gå på, mens de andre ganger danner et ujevnt og til dels vanskelig underlag. En sommerlig topptur til Snøhetta forteller alt om det siste.

Vi snakker om blokkmark. Eller blokkhav, som andre foretrekker å kalle dette fjellets oppsprukne gulv.

I vitenskapelige kretser blir slike betegnelser likevel for upresise.

–        Regolitt, sier Øyvind Paasche, fysisk geograf og geolog fra Universitetet i Bergen med mange år på føttene i norske fjell.

–        Med regolitt mener vi et stedegent forvitringsdekke av stein, grus, sand, silt og leire som i noen tilfeller vil være dekket av vegetasjon.

Paasche er i dag leder for Bergen marine forskningsklynge, men han har tatt både hovedfag og doktorgrad på kvartærgeologiske problemstillinger, og blokkmark – unnskyld: regolitt – var en viktig del av spesielt hovedfagsoppgaven.

Paasche har også jobbet med forvitringsprosesser gjennom sine seks år ved Bjerknessenteret i Bergen, og på kveldstid (med forskningsadministrasjon på heltid) tar han fortsatt gjerne frem relevant forskningsmateriale for å fullføre igangsatte prosjekter. Sammen med doktorgradsstipendiat Jørund Raukleiv Strømsøe publiserte han ganske nylig en artikkel i Journal of Geophysical Research – Earth Surface der forvitringen av blokkmark blir analysert og diskutert.

I etterkant av den hadde de to en helside i Dagens Næringsliv om fenomenet blokkmark. Der forfekter de at studier av blokkmark kan bidra til å løse en problemstilling som «forskere har bakset med i over 100 år: Hvor lang tid tar det for et land å bli brutt ned?». På den måten kastet de seg også inn i den pågående debatten om hvordan fjellene våre ble til.

Gravde seg dypt ned

Det var lenge opplest og vedtatt at blokkmark dannes gjennom frostforvitring (mekanisk forvitring), der vann fryser til is, utvider seg og sprenger steinen i filler. Lett å huske. Lett å forklare. Men som med alle forklaringsmodeller, har de med jevne mellomrom godt av å bli vurdert av nye, friske øyne.

Under hovedfagsarbeidet begynte Paasche å grave seg ned i både blokkmarka og i problemstillingen om hvordan disse gjennomforvitrede profilene med de kantete steinene ble dannet. Med god hjelp av spade, spett og brekkjern fikk han tatt nødvendige prøver av forvitringsprofilene. Siden ble de analysert i laboratoriet hjemme i Bergen, både på universitet og hos Statoil.

–        Det er hardt arbeid, sier graveren tørt, noe som er lett å begripe når han refererer til hull som ble opp til 1,5 meter dype.

–        Det er noe kollega Jørund har fått smertelig erfare, og han har gravd flere hull enn meg.

Blokkmark – der det ikke har vært is?

Det opprinnelige formålet med undersøkelsene var i sin tid å finne ut om den sagnomsuste innlandsisen hadde dekket områder med blokkmark i Lofoten og Vesterålen. Om de store iskappene over landet under de mange istidene gjennom kvartær faktisk har vært presis der tekstbøkene sier de skal ha vært.

–        Det ble fort klart at jeg ikke fant spor etter en aktiv innlandsis som hadde passert over blokkamarken i denne regionen. Det er ingen diagnostiske tegn på glasial aktivitet. Verken morenemateriale, usortert grus og sand, eller flyttblokker er blandet inn i disse forvitrede lagene.

Paasche forteller at dette kun kan forklares på én måte. Blokkmarka må ha vært dekket av såkalt kald is, is som har vært frosset fast til underlaget og derfor ikke har beveget seg.

–        Der vi ikke finner spor etter glasial aktivitet, er det grunn til å tro at bakken ikke vært dekket av is i det hele tatt, selv om fravær av bevis ikke nødvendigvis er bevis for fravær.

Men noen steder har det blitt påvist blokkmark med flyttblokker. «Lagt ned som en mor legger sitt barn i vuggen.» Det er definitivt et diagnostisk kriterium for at det har vært is der.

–        I fagterminologien bruker vi begrepet «trimline», en linje i terrenget der det over denne ikke er spor etter isbreer, og det aller meste av den blokkmarka vi finner her i landet ligger over denne linjen.

–        En trimline kan gjerne være et skille mellom varm og kald is, sier forskeren.

Etter dette arbeidet i Lofoten og Vesterålen har han, tidvis sammen med Strømsøe, reist og besøkt mange fjell: i Sør-Norge (Trollheimen, Dovre, Rondane og Jotunheimen, for eksempel, samt mange fjell og fjellheimer på Vestlandet) så vel som i Nord-Norge, og spesielt i Lofoten og Vesterålen, der blokkmarka finnes langt ned mot kysten på grunn av et kaldere klima.

Arbeidet gjort sammen med Strømsøe har produsert interessante og overraskende resultat. De som trodde at det bare var steinblokker i blokkmarka, dannet utelukkende av mekanisk forvitring, tok grundig feil.

–        Under de kantete steinene på overflaten ligger leir og silt i store mengder. Jeg fant godt utviklete jordprofiler som i alle fall går én til to meter ned i bakken. Senere, gjennom NGUs studier av forvitringsflater, der det er tatt i bruk ulike geofysiske metoder, har vi lært at de kan gå enda mye dypere, flere titalls meter.

Blokkmark er altså noe annet enn hva vi har trodd siden vi ble introdusert til dette begrepet i studietiden. Den er slett ikke bare et tynt lag på overflaten av det faste fjellet, og den inneholder langt mer enn bare stor stein.

Men blokkmarka skjulte enda en interessant hemmelighet. For når geologene leker detektiver og prøver å se sammenhenger, er målet å forstå hva som har skjedd og finne den «skyldige».

En iskald bre dekket landet

Mange tror i dag at mye av den isen som har dekket landet var «kald». Det betyr at den var frosset til underlaget, den beveget seg ikke, og følgelig kunne steinen under breen heller ikke bli utsatt for erosjon.

–        Der isen er kald skjer det ingenting. Overflaten blir hermetisk bevart, forklarer Paasche.

–        Med kald is over berggrunnen, blir det også mindre tid til forvitring. Tiden som forvitringen har til rådighet gjennom istidene strekker ikke til når det skal skapes dype jordprofiler.

Paasche tror at områder rundt Snøhetta, Rondane og Jotunheimen alle har vært dekket av gjentatte kalde isbreer.

–        Dette er hva jeg kaller «the ghost of the past», filosoferer geologen.

–        Du ser ikke at isen har vært der. Men hvis isen har vært der, må den ha vært kald, men hvordan vet vi egentlig at det har vært en stor is der? Er det bare fordi det engang ble sagt, og siden har sneket seg inn i tekstbøkene? Den vertikale isutbredelsen er fremdeles et kritisk aspekt som er vanskelig – men viktig ­– å rekonstruere. Jeg tror de neste ti årene vil gi oss grunnleggende ny innsikt i denne type problemstilling.

Vil ikke være bastant

–        Vi har funnet både gibbsitt og leirmineraler som kaolinitt og smektitt. Ingen av dem er typiske for et kaldt klima på høye breddegrader. I stedet vitner de om at forvitringen av berggrunnen kan ha foregått i et varmere klima enn dagens, mener Paasche.

–        Ingen har for eksempel bevist at gibbsitt kan produseres i den norske fjellheimen under dagens interglasiale klima. Det kan antyde et opphav fra en tid da klimaet gjennomsnittlig var varmere enn for en typisk mellomistid, og da må vi inn i tiden før istidene fikk rotfeste over Skandinavia.

Det kan med andre ord være gode grunner til å anta at blokkmarka er mye eldre enn kvartær som begynte for 2,6 millioner år siden. Kvartær er som kjent kjennetegnet av et kaldt klima, og vi må tilbake til miocen (23-5 millioner år siden) for å finne et varmt og fuktig klima her i landet. Den store nedkjølingen startet for omtrent 23 millioner år siden, ved inngangen til neogen, og klimaet var betydelig varmere enn det gjennomsnittlige mellomistidsklimaet.

–        Vi kan se for oss at vann trenger inn i sprekker i fjellet, og at både kjemisk og fysisk forvitring gjennom millioner av år bidrar til at den harde berggrunnen forvandles til et løst, flyttbart materiale. Etter lang, lang tid ender prosessen opp med et såkalt jordprofil.

–        Det skjer altså en nærmest magisk transformasjon fra noe hardt og immobilt til noe som er løst og mobilt og som kan eroderes. Slik sett er dette et eksempel på et grunnleggende, men like fullt kritisk geologisk prinsipp.

Strømsøe og Paasche har altså på denne måten blandet seg inn i den gamle diskusjonen om hvor gammel blokkmarka er.

Den ene, og allment aksepterte modellen («skolelærdommen»), sier at den er dannet i løpet av kvartær gjennom vedvarende mekanisk forvitring som bryter opp steinen gjennom en uendelig mengde episoder med frysing og tining. Prosessen er mest effektiv når middeltemperaturen for året er rundt minus fire grader. Så kaldt er det bare få steder i dag, men under istidene kunne det være så kaldt helt nede ved kysten.

Den andre modellen for å omdanne hardt fjell til løs stein og jord heller mot at kjemisk forvitring har dominert, men godt hjulpet av mekanisk forvitring (gjentatte temperatursvingninger av den typen som foregår i ørkenområder). Men da kreves lengre tid, og ikke minst et varmere klima enn det vi har i dag.

Paasche snakker om «lang tid». Hvor lang tid er derimot vanskeligere å besvare.

–        Det er alltid noen «på bakerste benk» som skal stille dette plagsomme spørsmålet. Hvor lang tid det tar er naturlig nok selve kjernen, men vi har ennå ikke noe presist svar. Men i et pågående arbeid kommer vi nærmere et svar enn vi har vært før.

–        Vi mener at blokkmarka er eldre enn kvartær. Kanskje er de så gamle som 50 millioner år. Vi utelukker ikke at de kan ha blitt dannet i paleogen (65-23 millioner år siden). Kanskje deler av disse forvitringsdekkene til og med stammer fra den geologiske perioden kritt?

Med målinger av kosmogene isotoper (beryllium 10 (10Be)) som produseres i steinoverflater på fast fjell, eller enkeltstående blokker ned til cirka én meters dybde, har nye veier åpnet seg for de som søker å aldersbestemme forvitringsflatene.

–        Målingene av denne isotopen kan gi en minimumsalder for slike flater, og på midten av 1990-tallet fikk vi tilstrekkelig kunnskap til å kunne si at blokkmarka definitivt er eldre enn de siste 11.000 årene som har gått siden isen forsvant, forklarer Paasche.

–        Senere arbeider, av blant annet Henriette Linge ved Universitetet i Bergen, antyder at blokkmarka kan være over én million år.

Paasche sier filosofisk at han heller vil skyve tidsdøren foran seg, i stedet for å trekke den etter seg. Uansett representerer konklusjonen et viktig bidrag til å forstå hvordan landet vårt har blitt til.

–        Kjemiske prosesser i dannelsen av fjellets overflate er kraftig undervurdert. Noen av dem er sågar biologisk mediert, og det temaet har vi ikke engang berørt. Vi har ensidig trodd på mekanisk forvitring, men uansett hvor vi graver og analyserer finner vi den samme geokjemiske signaturen og den samme strukturen, og når forvitringsfronten for gneis og granitt går dypere enn 50 meter, ja da snakker vi om en type dypforvitring som hører hjemme i et tropisk klima.

Mysteriet med fjellene

De fleste geologer har vokst opp med tertiær landhevning som forklaring på hvorfor vi har fjell her i landet. De senere årene er det imidlertid noen som har begynt å stille spørsmålstegn ved denne etablerte sannheten. Den alternative forklaringsmodellen er at dagens fjell er en rest etter Den kaledonske fjellkjeden som ble dannet for om lag 400 millioner år siden, og at den paleiske (gamle) flaten ble høvlet ned under kvartærtidens istider på samme måte som en vinkelsliper kutter plane flater.

Diskusjonen blant fagfolka er livlig, og det er mange observasjoner og mye gammel kunnskap som må tas med i betraktning når hypotesene skal forsvares eller utvikles.

Med til disse observasjonene hører blokkmarka som utgjør den paleiske flaten. Mens geologene tidligere trodde den var svært ung, dannet gjennom mekanisk (les: frost) forvitring etter siste istid, har det i den senere tid blitt mer og mer klart at kjemisk forvitring spiller en sentral rolle i utformingen av denne landformen som kanskje har sitt opphav i tiden før kvartær.