Århus-gruppens isbrehypotese
Geofysiker Søren Bom Nielsen og hans team fra Geologisk Institut, Aarhus universitet, mener at det norske landskapet er en nedbrutt rest av en 410 millioner år gammel fjellkjede.
Ifølge denne hypotesen er de opprinnelige fjellene blitt nedbrutt av små fjellisbreer over den såkalte snøgrensen, hvor all nedbør faller som snø.
Når isbreene glir nedover fjellene, høvler de av en del av overflaten og trekker stein og grus med seg. Ved snøgrensen smelter isbreene, og store mengder avleiringer føres ned i dypet med smeltevannet.
Gruppens siste datasimuleringer viser at nedbrytningsprosessen er så effektiv at den kan kappe toppen av alle fjellkjeder. Mekanismen beskrives derfor som «den glasiale sirkelsag».
Årsaken til at fjellandskapet i dag er preget av store høysletter er at fjellene er blitt løftet opp nedenfra – såkalt isostasi.
I takt med at isbreene bryter ned fjellsidene, blir presset på undergrunnen mindre. Det får området til å heve seg, slik at en tykkere del av fjellet rykker opp over snøgrensen og får en runde med «sirkelsaga».
GEUS-gruppens landhevingsteori
Geofysiker Peter Japsen og hans kolleger fra GEUS i København arbeider ut fra en mer enn 100 år gammel teori om hvordan de norske fjellene er blitt skapt.
En gammel fjellkjede ble slitt ned til grunnen og en enorm elveslette ble dannet i Skandinavia. Sannsynligvis var store deler av Skottland og Skandinavia dekket av hav for 65 millioner år siden.
Gjennom de siste 35 millioner år er den gamle erosjonsflaten deretter hevet til to kilometers høyde på grunn av fortsatt ukjente prosesser under bakken.
Disse flatene utgjør – ifølge teorien – i dag de karakteristiske høyslettene. Siden hevingen har elver og isbreer spist seg inn i fjellene og skapt daler og fjorder.
Visste du
Her i mellomistiden er «sirkelsaga» ifølge Søren Bom Nielsen bare aktiv i de høyereliggende områdene i Norge.
Som et konkret eksempel nevner han fjellet «Hallingskarvet», som små isbreer akkurat nå er i full gang med å gnage seg igjennom fra nord.
De etterlater et flatt, isfritt område i omkring 1000 meters høyde.
Visste du
I store deler av kvartærtiden har Skandinavia vært dekket av tykke isskjold. Her har isen i de høyereliggende strøkene vært frosset til fjellet, slik at den glasiale sirkelsaga ikke har vært aktiv. Til gjengjeld har den virket i de mange millioner år hvor de norske fjellene har raget opp over snøgrensen.
Visste du
En teori rangerer høyere enn en hypotese ved at den har mange tilhengere og er godt underbygget med observasjoner.
En hypotese er derimot mer en forestilling, som fortsatt ikke er testet og prøvd på alle bauger og kanter.
Viser hypotesen seg å kunne forklare flere observasjoner, så kan det ende med at den gamle teorien blir forkastet.
Norge er kjent for sin enestående natur, som i tillegg til spisse tinder og dype fjorder også byr på store og påfallende flate høylandsområder.
Det spesielle landskapet har forundret vitenskapsfolk gjennom århundrer. På alle mulige måter har de forsøkt å finne ut hvor gammelt det er, og hvordan det er blitt skapt.
Etter så mange års intense studier skulle man ikke tro at spørsmålet lengre kunne gi geofysikere grått hår på hodet. Men faktum er at spørsmålet fremdeles er til heftig diskusjon og til tider faktisk får forskergrupper til nærmest å røyke i tottene på hverandre.
Slåsskampen foregår først og fremst på dansk grunn, mellom to dypt respekterte forskergrupper.
Den ene gruppen kommer fra GEUS (De nasjonale geologiske undersøkelsene for Danmark og Grønland) i København, som fokuserer på observasjoner i sitt forsøk på å beskrive hvordan landskapet er oppstått.
Den andre gruppen, som er tilknyttet Geologisk Institut ved Aarhus universitet, satser på å forklare alle observasjoner av landskapene samt tyngdedata, klimadata og seismologiske målinger ved hjelp av datamodeller av geologiske prosesser.
Diskusjonen går grovt sagt på om fjellene er omkring 400 millioner år eller 20 millioner år gamle.
En faktor 20 i forskjell
Århus-gruppen mener at fjellene er restene av en 410 millioner år gammel fjellkjede som opprinnelig var på høyde med nåtidens Himalaya, men som er blitt høvlet ned av elver og små isbreer høyt oppe.
Gruppen har nettopp underbygd sin hypotese med nye resultater som viser hvordan isbreer over lang tid former flate høysletter. Resultatene ble nylig offentliggjort i det prestisjefylte vitenskapelige tidsskriftet Nature og omtalt i artikkelen Løser gåte om fjellenes høyde.
GEUS-gruppen er derimot overbevist om at fjellene er oppstått ved at den eldgamle fjellkjeden ble slitt helt ned til grunnen av elver, for deretter å bli overskylt av hav.
Siden er området blitt hevet opp til sitt nåværende nivå for omkring 20 millioner år siden av ukjente geologiske prosesser under bakken. Denne forestillingen er en videreutvikling av veletablert teori som er over 100 år gammel.
Men selv om begge grupper kjemper for forestillingene sine med nebb og klør, så gir det seg selv at ikke begge kan ha rett.
– Vår hypotese er enklere enn den etablerte teorien fordi den ikke trenger en uforklarlig mekanisme til å heve opp havbunnen til den nåværende høyden.
– Det gir bedre mening at fjellene bare er en nedbrutt rest av den opprinnelige, gamle fjellkjeden, sier førsteamanuensis Søren Bom Nielsen fra Geologisk Institut, Aarhus universitet.
Den forklaringen kjøper ikke GEUS-gruppen uten videre.
– Den herskende holdningen blant de forskerne som arbeider med området er at de norske fjellene er unge. Alle de observasjonene man har om det norske landskapet, tyder på at fjellene ikke fantes for 35 millioner år siden, poengterer seniorforsker Peter Japsen fra GEUS.
Utfordringen er observasjoner
Umiddelbart lyder det kanskje merkelig at to forskergrupper, som forsøker å besvare det samme spørsmålet, kan ha to så pass ulike syn.
Årsaken til at fjellenes alder overhodet blir diskutert er at det ikke finnes noen verktøy som kan slå fast når en fjelltopp er oppstått. Man har bare analysemetoder for å bestemme alderen på selve klippematerialet, som er dannet lenge før fjellene.
Den eneste muligheten geofysikerne har til å fastlegge landskapets alder, er å samle inn og fortolke observasjoner. Men hver forsker har sin fortolkning, og det er det som nå fører til en diskusjon om hvor gamle fjellene egentlig er.
Det GEUS-gruppen baserer sine idéer på, er kartlegning av de vidstrakte høyslettene og de dypt innskårne fjordene i de norske fjellene. Ved å sammenligne formen på fjellene med geologiske observasjoner, resonnerer Peter Japsen og hans kolleger seg frem til når fjellene må være skapt.
– En av utfordringene er å bestemme topografiens alder – altså for eksempel når Jotunheimen oppnådde sin nåværende høyde. Men der vil jeg våge den påstanden at det ikke er noe de interesserer seg særlig for i Århus. Utgangspunktet deres er bare datamodeller, mens vår er geologiske observasjoner, sier han.
Han forklarer at Århus-gruppens utgangspunkt er datamodeller basert på fysiske prosesser slik de er kjent i dag, mens gruppen hans beskriver landskapets geologiske utvikling ut fra observasjoner, selv om man i dag ikke er i stand til å peke på hvilke konkrete fysiske prosesser det har skapt de norske fjellene.
Det ser han imidlertid ingen problemer med.
– I mange år ble kontinentaldrift-teorien for eksempel også avvist fordi drivkraften under kontinentene var ukjent, sier han.
Sier stopp
Japsens kritikk, at Århus-gruppen tar litt lett på observasjonene, faller imidlertid Bom Nielsen tungt for brystet. Han må si stopp når Geus-gruppen antyder at gruppen hans ikke bruker observasjoner i arbeidet.
– Vi bruker alle eksisterende geologiske og geofysiske observasjoner av blant annet landskapet i våre datasimuleringer. Dermed unngår vi mentale kortslutninger som ikke forekommer blant virkelighetens geologiske prosesser.
– Det er slik vi får ting akseptert i Nature, sier han, og peker på at gruppens datamodeller er basert på alle kjente fysiske prinsipper: masse, energi og bevegelsesmengde og stemmer med alle kjente data.
Etter hans mening er problemet snarere at GEUS-gruppen ikke skjelner skarpt mellom hva som er direkte observasjoner og hva som er fortolkninger av observasjonene.
For ham er observasjoner uomtvistelige fakta, som alle kan forvisse seg om at er riktig, for eksempel høydemålinger med GPS, hvor to personer uavhengig av hverandre vil oppnå samme resultat, eller målinger av tyngdeakselerasjonen.
– Peter Japsens «observasjoner» er basert på fortolkningene hans av landskap. For ham er det et geologisk faktum at de nåværende flate høylandsområdene er dannet ved erosjon til havnivå av den gamle fjellkjeden.
– Og det «faktumet» bruker de deretter som argument for at områdene må ha blitt hevet igjen, sier han og peker på at GEUS-gruppen ikke har noen dokumentasjon for at oppfatningen deres er korrekt.
Hvis de flate høylandsslettene virkelig var gammel havbunn, ville de nemlig inneholde avleirede sedimenter fra denne tiden, sier Bom Nielsen, men slike sedimenter vet man med sikkerhet at ikke finnes.
– Det fine ved min gruppes forklaring er at den passer som hånd i hanske med eksisterende ufortolkede geologiske data, som beskriver forhold som alle kan bli enige om, sier Bom Nielsen.
Debatten er sunn
Hvem av de to forskergruppene er det så som har truffet blink? Svaret er meislet inn i den norske granitten som de to forskergruppene fremdeles ikke helt kan finne ut av. De vil antagelig krangle om hva som er fakta og hva som er fortolkninger en god stund enda.
Men selv om debatten kanskje virker ubehagelig mens den står på, så er den ifølge professor Ole Humlum, Avdeling for fysisk geografi, Geofysisk institutt ved Universitetet i Oslo, et sunnhetstegn.
Han kjenner selv begge forskergruppene, og poengterer at det er snakk om to grupper av svært høyt kvalifiserte forskere. Derfor følger han også gruppenes forskningsmessige utvikling og publikasjoner med stor interesse.
– Jeg ser det som en integrert del av forskningens vesen at vi aldri har sett en viktig og interessant vitenskapelig problemstilling utviklet med deltakelse av bare én forestilling. Det er alltid minst to oppfatninger og noen ganger flere.
– Denne kollegiale konkurransen er et sunnhetstegn, og er også en av de tingene som sikrer fordomsfrie forskningsmessige framskritt, sier han.
Det gleder ham at man i Danmark er så heldige å ha to forskergrupper på høyt plan innen dette emnet.
Som geomorfolog kjenner han den gamle hypotesen ut og inn, men synes også århusgruppens hypotese lyder plausibel og er verdt å undersøke nærmere.
– Prosesser knyttet til både isbreer og frostforvitring er svært effektive i geologisk forstand. At de skulle være ansvarlige for de høytliggende flatene i Norge er en svært interessant hypotese, som jeg gleder meg til å følge med utviklingen av, sier han.
______________________________
© videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.
Referanse og lenker
Kontaktopplysninger for Søren Bom Nielsen
Kontaktopplysninger for Peter Japsen
Om landhevning (isostasi)
Om de norske fjellene
Heftig debatt mellom forskergruppene i Geologisk Nyt nr. 5/2007, nr. 1/2008 samt nummer 2/2008
