Da «syndfloden» rammet Østlandet Foto: Halfdan Carstens

Da «syndfloden» rammet Østlandet

På slutten av siste istid ble en gigantisk innlandssjø - Nedre Glomsjø - demt opp mellom hovedvannskillet og det som var igjen av innlandsisen. Da isdemningen brast, styrtet en elv tilsvarende Amazonas' vannføring ned Rendalen og Østerdalen. En ny studie av hendelsen viser at katastrofeflommen etterlot seg markante spor i terrenget.

Bildet over: Ifølge sagnet ble det 2,5 km lange Jutulhogget dannet da Rendalsjutulen hugget en dyp kløft for å få vannet i Glomma til å renne nedover Rendalen i stedet for Østerdalen, men i siste liten ble han hindret av Glåmdalsjutulen. Etterhvert har geologene forstått at juvet oppstod da en isdemning brast for drøyt 10 000 år siden og kolossale mengder vann eroderte i sprø sandsteiner fra sen urtid. Hadde berggrunnen i stedet bestått av for eksempel massiv gneis, er det ikke sikkert at juvet hadde blitt dannet. Bildet er tatt mot øst og viser innsiden av hogget med skredmasser i bunnen. Jutulhogget er lett å besøke for dem som kjører RV 3 gjennom Østerdalen. Ca. 20 kilometer sør for Alvdal er det skiltet avkjøring, og etter ytterligere 400 meter er det en parkeringsplass og en (litt for gammel) informasjonstavle som forteller historien. Jutulhogget ble fredet som naturreservat i 1959 og var i 2010 nominert som én av ti kandidater til geologisk nasjonalarv.

 –De første menneskene hadde trolig allerede vandret inn, og vi kan lett forestille oss hvordan de enorme vannmassene påvirket de få jegerne og familiene deres, forteller Fredrik Høgaas, kvartærgeolog og forsker ved Norges geologiske undersøkelse (NGU).

– Vi må anta at de ble mildt sagt kraftig sjokkerte av en buldrende, grå slamstrøm full av store isfjell og flyktet hals over hode, men uten noen som helst sjanse til å unnslippe.

De siste årene har Høgaas sammen med kollega Oddvar Longva i detalj studert sporene etter både sjøen som ga opphav til flommen og den ødeleggende flodbølgen som skyllet nedover Rendalen og inn i Østerdalen rett etter siste istid. Eventuelle spor etter mennesker er imidlertid vasket grundig bort.

Arbeidet har resultert i to vitenskapelige publikasjoner, én i Norwegian Journal of Geology, og én i Quaternary Science Reviews.

Proppen datt ut

La oss dra mer enn 10 000 år tilbake i tid. Etter mange tusen år med varmt klima hadde det meste av iskappen over Skandinavia smeltet ned, og sentralt i Sør-Norge lå det kun igjen et smalt belte med is på tvers av dalførene.

– Den siste breresten i sør demmet opp smeltevannet fra breene som samlet seg opp i sjøer mellom denne og vannskillet i nord, forklarer Høgaas.

En rekke slike sjøer etablerte seg i regionen, men da Glomdalen (det vi i dag kjenner som Østerdalen) smeltet frem fra isen ble Nedre Glomsjø, den største av alle, dannet.

– Gigantsjøen strakk seg fra Atnosen/Åkrestrømmen i sør til Rugldalen i nord, og i de periodene den var fylt opp til høyeste nivå, hadde den utløp til Gauldalen på 665 m o.h. Ifølge våre siste regnestykker dekket den 1300 km2 og rommet 140 km3

 Sjøen var altså flere ganger større enn Mjøsa som har et areal på 365 km2 og et volum på 55 km3. Etter Høgaas sine beregninger rommet den omtrent like stor vannmengde som den 5000 km2 store, svenske innsjøen Vänern. Dette er mulig fordi Vänern er relativt grunn, kun 106 m på det dypeste, mens Nedre Glomsjø var over 400 m dyp i deler av Rendalen.

– Da vannet fant en passasje sørover gjennom restene av innlandsisen, ble proppen dratt ut og en plutselig flom herjet dalførene sør for det smale isbeltet. Så mye som 75 km3 vann forsvant på bare noen få uker.

Det var da – under øredøvende larm – at det mektige Jutulhogget ble dannet.

– Det var neppe noen av dem som bodde i dalen sør for is-skillet som rakk å flykte, og det er rimelig å anta at alle ble feid bort av strømmen og mistet livet. Syndfloden[1] rammet Glomdalen og endret dalføret for alltid, også sett fra en geologs ståsted, framholder Høgaas.

Det var det siste – sporene etter den bredemte sjøen og den voldsomme flommen – som de vitenskapelige artiklene handler om.

[1] Syndflod, en oversvømmelse som utsletter menneskene. (snl.no)

Oversiktsfiguren viser den omtrentlige utbredelsen av Nedre Glomsjø, dreneringsruten gjennom innlandsisen og landområdene som ble oversvømt av flommen sør for isdekket. Istunnelen med de enorme vannmassene strakk seg altså fra tettstedet Åkrestrømmen i Rendalen og til sør for Rena.
Kartografi: Fredrik Høgaas

En gammel teori

Nedre Glomsjø og dannelsen av bredemte sjøer i regionen har vært kjent i mer enn 100 år.

– Geologen og etnofgrafen Andreas M. Hansen (1857-1932) var først ute da han sent på 1800-tallet forklarte horisontale terrasser i terrenget som strandlinjer dannet i innsjøer demmet opp av innlandsisen. Hansens funn ga på den måten ny og viktig kunnskap når det gjaldt innlandsisens utbredelse og hvordan den trakk seg tilbake på slutten av siste istid, forklarer Høgaas.

Hansen fikk senere støtte av kvartær- og ingeniørgeologen Gunnar Holmsen (1880-1976) som samlet inn et enormt stort datamateriale i løpet av noen feltsesonger og kartla utbredelsen av Nedre Glomsjø. Han foreslo at den dekket mer enn 1500 km2.

– Holmsen målte hvor høyt over havet strandlinjene lå. Etter som Rørosbanen gikk gjennom Østerdalen, hadde han mulighet til å kalibrere barometeret som han utførte høydemålingene med. I dette området står derfor høydedataene som svært nøyaktige og gode også i dag, mens vi ser at målingene avviker mer i områdene som ligger lengre unna jernbanen og der det ikke fantes etablerte fastpunkter.

Hansen, og til dels også Holmsen, fikk en hel del kritikk for sine bidrag. «Setene var naturligvis sidemorener», «sjøene var absolutt ikke så store som det ble hevdet», og «innlandsisen ville ikke smelte tilbake i de lavereliggende dalførene, men trekke seg oppover i fjellområdene», var blant innspillene.

– Det var ikke få som kastet seg på debatten, og kritikken haglet fra høyt ansette geologer – alle sluggere innenfor naturvitenskapen. Allikevel står både Hansens og Holmsens arbeider den dag i dag som svært viktige bidrag til forståelse av nedsmeltingen av innlandsisen.

– I vårt arbeid har vi stått på disse kjempenes skuldrer, og i artiklene har vi forsøkt å gi et sammendrag av feltets forskningshistorie, sier en ydmyk Høgaas.

Moderne terrengmodell som viser Nedre Glomsjø, slik som Gunnar Holmsen rekonstruerte den i 1915. Femunden – Norges tredje største innsjø – har et areal på 204 km2, mens forskerne i dag antar at Nedre Glomsjø hadde et areal på minst 1300 km2, noe mindre enn det Holmsen antok.

Bresjøens gamle spor

Fredrik Høgaas og Oddvar Longva ved NGU har studert restene av den gamle innsjøen med moderne, fjernanalytiske data. Gjennom flere feltsesonger har de tråkket i terrenget, studert kart og anvendt morderne teknologi. Avtrykket etter gigantsjøen i dalsidene nord i Østerdalen er nå langt på vei kartlagt.

– Ved hjelp av laserdata (LiDAR) kan vi filtrere bort all skog og fremstille overflatemodeller fri for vegetasjon. Dette gir oss svært god oversikt over terrenget og alle landformene som ligger skjult.

Sporene etter innsjøen trer klart fram.

– Kontinuerlige og nær horisontale strandlinjer, lokalt kalt sete eller såttå, er erodert inn i dalsidene nord i Østerdalen og forteller historien. De fremstår som svært tydelige, sammenhengende terrasser, forteller Høgaas.

Ved å følge strandlinjene oppe i dalsiden har forskerne vært i stand til å anta sjøens størrelse.

– Våre beregninger viser at Nedre Glomsjø er litt mindre i utstrekning enn hva Holmsen foreslo. Til gjengjeld rommet den mer vann enn tidligere antatt. Avviket i areal kommer sannsynligvis av at Holmsen inkluderte hele Femund-bassenget, mens vi har sporet en klar sørlig grense for hvor langt sjøen rakk – og dermed hvor isdekket lå på den tiden.

På terrassene har forskerne i mange tilfeller også observert lave rygger som ses buktende i terrenget. Ryggene er sjelden mer enn én meter høye og er svært vanskelig å få øye på blant trær og mose.

– Vi antar at dette er strandvoller som ble dannet av bølgeaktivitet i Nedre Glomsjø. Så her – flere hundre meter over dagens dalbunn – kan vi altså spasere på 10 000 år gamle strender og strandvoller.

De to geolgoene har også kartlagt buktende morenerygger – De Geer-morener – i dalføret. De Geer-morener er små, gjerne sammenhengende morenerygger dannet der brefronten trakk seg tilbake under vann, som den for eksempel gjorde langs kysten eller i lokale, bredemte sjøer. Disse er altså nok et bevis for bredemte sjøer.

– Små, runde forsenkninger i terrenget vest for hogget i Østerdalen forteller en historie om at flomvannet som styrtet over mot Tylldalen var fullpakket av isfjell. Vi må se for oss at hele sjøen var full av bre-is som hadde blitt brutt løs fra den kalvende brefronten lengre sør, og da flomvannet skulle over til Tylldalen var noen av isfjellene for store til å bli med strømmen. Forsenkningene er derfor isfjellenes avtrykk i det de grunnstøtte nær Jutulhogget.

På den andre siden av hogget ligger den mektige Fallegga (Raneggen). Dette er en stor flomavsetning bestående utelukkende av grove masser, blant annet blokker på størrelse med hus. Blokkene er altså transportert av rennende vann.

Strandlinjene (se pil) slik de fortoner seg i Norge i 3D. Foto Fredrik Høgaas/NGU.

Strandvoll i et skogholt like sør for Alvdal. Små og lite fremtredende landformer i terrenget, men ved hjelp av laserdata har vi kartlagt en rekke slike strandvoller i området. Foto Fredrik Høgaas/NGU.

Skråbilde fra LiDAR-data som viser Nedre Glomsjøs strandlinje (pil) og De Geer-morener. Ofte strekker disse moreneryggene seg helt opp til strandlinjen, men ses aldri over dette nivået.

Én av mange imponerende kjempeblokker på Raneggen-avsetningen. Blokkene ble sannsynligvis erodert løs fra Jutulhogget og fraktet noen kilometer nedstrøms med flomvannet. Foto: Fredrik Høgaas/NGU.

Revolusjonerer kartleggingen

Lasermålinger fra fly gir geologene mer detaljerte og tydelige bilder av terrenget enn hva som tidligere har vært mulig. Resultatet er bedre kart og økt kunnskap om både løsmassene og berggrunnen. 

LiDAR-skanning («Light Detection and Ranging») gir mye bedre kart enn hva som tidligere har vært mulig ved hjelp av flybilder og kartlegging. Dette gjelder spesielt områder med mye vegetasjon.

LiDAR-data, består av en sky av punkter som gjengir bakkeoverflaten og alt som befinner seg på den. Ved å klassifisere og filtrere ut punkter som representerer for eksempel vegetasjon og bygninger, sitter vi igjen med en detaljert høydemodell av terrenget.

Morener, deltaer, strandvoller, smeltevannsløp, marine sedimenter på land eller bart fjell kommer til syne. LIDAR-data kan videre hjelpe geologer med å identifisere og avgrense naturressurser som for eksempel sand og grus. De nye LIDAR-baserte kartene har derfor stor nytteverdi innenfor en rekke samfunnsrelevante områder.

LiDAR er rett og slett representerer rett og slett en revolusjon innen geologisk kartlegging.

Men LiDAR er også et verktøy som også kan hjelpe til å avsløre dypere strukturer og kan derfor være til god hjelp for berggrunnsgeologene. Årsaken er at de nye kartene viser strukturer i. Det kan bidra til økt forståelse for den geologiske utviklingen.

LIDAR-dataene er samlet inn av private aktører, og administreres av Kartverket. Dataene er primært innsamlet for volumberegning av skog, planarbeid og kartlegging av fortidsminner. Studiet av avsetningene etter Nedre Glomsjø og flommen nedover Rendalen og Østerdalen viser tydelig at teknologien også kommer geologene – og samfunnet – til gode.

RONNY SETSÅ

Syndfloden

Den siste breresten – isveggen – som demte opp den gigantiske, langstrakte innsjøen smeltet ned i det varme klimaet, og år for år ble den litt mindre, og litt mindre motstandsdyktig.

– Da vannmassene klarte å finne en vei under de gjenværende restene av innlandsisen, ble hele den enorme innlandssjøen plutselig satt i bevegelse. Vi må se for oss en gigantisk styrtflom, eller jökulhlaup som islendingene kaller slike flommer, forklarer kvartærgeologen.

Konsekvensen var at en overveldende vannstrøm skyllet over Barkaldkjølen, skulpterte Jutulhogget og styrtet videre sørover mot is-tunnelen 40 km lengre sør.

– De voldsomme kreftene gjorde at vannet grov seg dypt inn i terrenget. Resultatet er det 2,5 km lange og 250 meter dype gjelet mellom Østerdalen og Tylldalen vi kjenner som Jutulhogget.

Akkurat hvem som først lanserte tanken om tappingen av Nedre Glomsjø har ikke Høgaas klart å finne ut av, men han mener ideen ganske sikkert dukket opp tidlig.

– Jakob Schetelig (1875-1935) mente hogget var dannet av rennende vann (Naturen 34, 1910) og knyttet dette til bresjøene som Andreas M. Hansen tidligere hadde kartlagt. Men heller ikke han forstår hele historien.

– Gunnar Holmsen (1915) nevner at det skjer «et gjennembrudd» i den siste isresten, og at dette hovedsakelig skjer i Rendalen, men han tror fortsatt at Fallegga er en endemorene og at Jutulhogget «ikke har blitt væsentlig forandret av bræsjøelven». At Fallegga ble tolket som en randmorene er for så vidt helt forståelig, med tanke på de store blokkene som ligger på overflaten her.

– Etter alt å dømme var det derfor Jakob Schetelig som først lanserte ideen om en katastrofetapning, selv om andre, for eksempel Amund Helland (1846-1918), tidligere hadde foreslått at Jutulhogget var dannet av rennende vann, sier Høgaas.

Sporene nedover dalen

Høgaas og kollegaene konsentrerte seg først om de geologiske sporene på sørsiden av den nå forsvunne innlandsisen, mellom Rena og Magnor i Hedmark. Også her har geologene benyttet laserdata til kartleggingen

Det ha lenge vært kjent at flommen brøt løs og tok med seg enorme isfjell helt fra brefronten nord for Elverum og nedover til Romerike.

– Isfjellene strandet på leirslettene og lagde pløyemerker, og romeriksmjele – en særegen siltavsetning – er også knyttet til katastrofetapningen av Nedre Glomsjø.

Pløyemerkene ble nesten oppdaget på slump. I sporene, som typisk ses som 0,2-1 m dype furer, samler det seg litt mer fuktighet enn områdene rundt. På grunn av en liten fargeforskjell som følge av ulikt fuktighetsinnhold, ble pløyesporene observert fra luften og kartlagt i detalj.

Mjelen dekket til organisk materiale som har blitt benyttet til å aldersbestemme flomsedimentene ved hjelp av radiokarbondateringer, og derfor også når flommet raste nedover dalen. Forskerne mener derfor nå at hendelsen inntraff en gang mellom 10 200 – 10 000 år siden.

Høgaas fremhever gjerne at det var hans kollega og medforfatter på de to vitenskapelige artiklene som kartla mjelen på Romerike og lanserte ideen om at den var avsatt etter storflommen. Oddvar Longva var altså den første som knyttet avsetninger på sørsiden av isskillet til en katastrofeflom.

– Gjennom nesten hele studieområdet har vi funnet et tydelig, øvre flomnivå. De viser altså hvor høyt flomvannet befant seg på sitt høyeste.

Mellom Elverum og Kongsvinger, hvor Glomdalen er på sitt bredeste, viser det seg at det er få erosive spor på det høyeste flomnivået. Her mener forskerne at flommen har bredt seg vidt utover og derfor hatt mindre kraft. Der hvor dalføret igjen blir trangere, som sør og vest for Kongsvinger, dukker det imidlertid på ny opp tydelige erosive nivå høyt over dalbunnen.

– Ved å benytte dette øvre nivået har vi beregnet at flomelven må ha vært 2,4 km bred og opp til 78 meter dyp like nord for Elverum. På samme lokalitet i dag er Glomma i underkant av 300 meter bred.

Noen av de mest imponerende følgene av katastrofeflommen er ifølge Høgaas avsetningen av enorme grusbanker, eller flombarer.

– Tilsvarende finner vi i meandrerende elver, bare i langt, langt mindre skala. Barene er dominerende avsetninger – ofte flere titalls meter høye og mange kilometer lange – og gjerne strømlinjeformet med den tidligere flomretningen.

– Mange av flombarene er utviklet i le av flomhindringer, f.eks. fjellknauser, hvor vi kan forvente gunstige avsetningsforhold. Vi ser også at flomavsetningene blir mindre jo lengre sør i studieområdet vi kommer, noe som tyder på avtakende strømhastighet.

Resultatet av arbeidene våre er at forskerne nå har langt bedre forståelse av de enorme konsekvensene knyttet til denne fascinerende hendelsen for drøyt 10 000 år siden.

«Pløyespor» og avtrykk etter isfjell som strandet på Romerike. Skjermdump fra Norge i bilder.

Flomprofil for studieområdet Rena – Magnor. Det blå feltet viser hvor høyt over dalbunnen flommen befant seg på sitt høyeste. X representerer hvor i studieområdet vi har kartlagt store flomavsetninger. Innfeltkartet viser dalførene og plassering. Grafikk: NGU

Dalprofiler fra 4 forskjellige steder i studieområdet (a – nord for Elverum, b,c og d – rundt Kongsvinger). Den blå veggen representerer fossen som kom stormende nedover Glomdalen da flommen var på sitt høyeste. Forskjellen mellom dalbunn og øvre flomnivå utgjør den totale flomhøyden på de forskjellige lokalitetene. Merk det beskjedne arealet som dalbunnen utgjør i dag og sammenlign dette med flomarealet. Posisjonen på profilene finnes i Figur 2. Grafikk: NGU

Figur 3. Flyfoto og LiDAR-illustrasjon av samme områdeutsnitt langs Glomma, like sør for Rena. Det øverste flomnivået ses som en kontinuerlig linje i terrenget, opp mot 75-80 meter over dalbunnen. Merk hvor mye bedre oversikt man har med LiDAR-illustrasjonen kontra flyfotoet.

Ødeleggende klimakrise

Den bredemte sjøens utbredelse er basert på Gunnar Holmsens grundige arbeid fra 1915.

– Etter vår kartlegging kan vi i alle fall utvide Nedre Glomsjø et stykke opp mot Folldal, og selv om mye kartlegging gjenstår det er grunnlag for å anta at sjøen var enda større enn det Holmsen antok, mener Høgaas og Longva.

Det som imidlertid er helt sikkert er at flommen var fullstendig ødeleggende for noen av de første jegerne som slo seg ned i landet etter istiden. De ble utsatt for det vi i dag ville kalt en klimakrise.

– Det var neppe noen av dem som bodde i dalen som rakk å flykte, og det er rimelig å anta at alle ble feid bort av strømmen og mistet livet. Syndfloden rammet Glomdalen og endret dalføret for alltid, konkluderer Fredrik Høgaas, hovedforfatter på de to artiklene som nylig har blitt publisert om flommen som rammet Rendalen, Østerdalen og Romerike på slutten av siste istid.

Jutulhogget

Jutulhogget er et dramatisk minne om innlandsisens nedsmelting. På grunn av sine unike kvaliteter er det blitt et av de mest besøkte naturområder i Østerdalen.

Jutulhogget representerer et helt spesielt naturområde der det skjærer seg gjennom Barkaldkjølen ca. to mil sør for Alvdal. Allerede i år 1880 ga geolog Hans Henrik Reuch følgende beskrivelse om Jutulhogget i Almuevennen («Ugeblad til Opplysningens Fremme blant Menigmand»): «Denne dal som vel er det mærkeligste, om den end ikke tør regnes for den mest storartede i vort land».

Jutulhogget er 2,4 km langt, opp til 240 m dypt og varierer i bredde mellom 150 og 500 m. Kløftens dimensjoner med loddrette, lavkledde vegger og en storsteinet ur langs bunnen gjør den lite gjestmild. Til gjengjeld er den utfordrende for de som ønsker å ta seg gjennom til fots.

Veslehogget, som ligger nordøst for den store kløften, fortoner seg som en “oase” i landskapet med furuskog og grunnvannskilder. I dalbunnen på Rendal-siden ligger løsmateriale fra selve Jutulhogget. Disse strekker seg som en steinrik rygg over dalbunnen og har fått navnet Fallegga.

Fra ett og samme punkt i Jutulhogget kan vi se både inn- og utløpet av “hogget”. Strandlinjen fra Nedre Glåmsjø (665 m o.h.), som ved utgravingen av Jutulhogget ble tappet ned til 510 m o.h., kommer også godt frem. Oppsprukket, lagdelt fjell som skråner steilt østover, og en dypere dalbunn (på vel 100 m) på Rendal-siden bidro til en rask og dramatisk nedtapping da isdemningen brast lengre sør.

Jutulhogget har også flere kulturhistoriske minner. “Hogget” har fått en sentral plass i Jakob Breda Bulls fortellinger om Tater-Kristen som hadde skjulestedet sitt her. Sagnet om Jutulen som hogg ut Jutulhogget forekommer i flere versjoner.

Barkaldkjølen er trekkrute for elg i nord-sørlig retning. Kløftens naturlige sperre tvang elgen øst og vest for selve “hogget”. Nedover lia finner vi fangstanlegg i form av dyregraver. Det er også registrert bogesteller, dvs. stillinger for bueskyttere. I Veslehogget er det funnet rester etter flere kullmiler. En vandring gjennom juvet forteller oss også at det for lenge siden har vært drevet hogst i dette steinrike og tilnærmet ufremkommelige lende.

Jutulhogget er også en botanisk perle. I solveggen i østre del av skaret finner vi Østlandets nordligste almebestand. Det er for øvrig en rekke sjeldne lavarter på fjell og dødt tremateriale i og langs kanten av hogget.

Jutulhoggets steile fjellskrenter er attraktive plasser for en rekke rovfugler. Våk, falk og korp er ikke uvanlig å se, derimot er ørn og hubro mer sjelden.

OLE NASHOUG

Vitenskapelige artikler om Nedre Glomsjø og Jutulhogget

Fredrik Høgaas & Oddvar Longva: Mega deposits and erosive features related to the glacial lake Nedre Glomsjø outburst flood, southeastern Norway, Volume 151, 1 November 2016

Fredrik Høgaas & Oddvar Longva: The late-glacial ice-dammed lake Nedre Glomsjø in Mid-Norway: an open lake system succeeding an actively retreating ice sheet.

Norsk Geologisk Tidsskrift, v. 89, no. 4

X