I september og oktober 2013 var danske og utenlandske forskere på en stor vitenskapelig ekspedisjon – «Expedition 347» – i Østersjøen og Kattegat.
Forskerne seilte gjennom to måneder med boreskipet «Greatship Manisha», og for første gang boret forskere seg flere hundre meter ned i havbunnen.
Forskerne holder for tiden på å analysere boreprøver fra toktet.
Det ble boret på seks forskjellige steder – du kan se ruten og forskernes begrunnelse for å velge de enkelte posisjonene på dette interaktive kartet (opplysningene er fra før toktet ble gjennomført)
Formålet med ekspedisjonen er blant annet å forsøke å klarlegge hvordan fortidens klima og dyre- og planteliv har vært. Forskerne skal også undersøke hvordan egne mikroorganismer kan overleve i det ekstreme miljøet i havbunnens dyp.
Toktet foregår under det internasjonale forskningsprogrammet IODP (Integrated Ocean Drilling Program), som Danmark bidrar til gjennom Kontoret for Forskningsinfrastruktur, Styret for Forskning og Innovasjon.
Kilde: Bo Barker Jørgensen
Å bore seg ned i havbunnen under havene er for forskerne som en reise tusenvis av år tilbake i tiden.
For første gang har forskerne nå boret seg dypt ned i havbunnen i områder under Kattegat og i Østersjøen, og flere steder har boret truffet rester av eldgammelt og isolert ferskvann.
Mest overrasket ble forskerne da de fant store mengder ferskvann 80 meter under havbunnen.
– Vi hadde boret oss gjennom et dypt lag av istids-leire da vi nådde noen lag av ren sand, som antagelig stammer fra slutten av istiden. Det var overtrykk i sandlaget, og plutselig strømmet det vann ut av toppen på boretårnet, forteller professor Bo Barker Jørgensen, som har vært leder av ekspedisjonen.
Han forklarer at vannet var isolert fra sjøvannet og derfor inneholdt lite salt.
Kan stamme fra en underjordisk kilde
Det er fortsatt uvisst hvor gammelt vannet er, men forskerne er i full gang med å tidfeste funnene.
Selv om sandlaget ser ut til å stamme fra slutten av den siste istiden (115 000-9600 før vår tidsregning), så er det ikke sikkert at vannet har samme alder og opprinnelse.
– Sanden er avleiret i den perioden, men vannet kan stamme fra andre steder. Et slikt sandlag fungerer som et vannførende lag, så vannet kan godt stamme fra langt unna.
– På bakgrunn av våre første kjemiske analyser tror vi det kommer fra en dypere kilde, men vi vet ikke, sier Jørgensen, som er professor og leder av Center for Geomikrobiologi ved Aarhus Universitet.
Utforsker et stort område
Forskerne vet heller ikke hvor mye vann det er snakk om, eller hvor stort området med sandlag er.
– Nå går vi i gang med å utforske et stort område. Geologene vil utføre nye seismiske undersøkelser for å finne ut hvor langt disse lagene strekker seg, og hvorfor de har oppstått, forteller Jørgensen.
Seismiske undersøkelser gir informasjon om de geologiske lagene i undergrunnen. De utføres ved hjelp av trykkbølger som sendes ned i havbunnen.
Men selv om forskerne gjennom tiår har utført seismiske undersøkelser av havbunnen utenfor Danmark, hadde de ikke oppdaget dette sandlaget.
– Vi visste ikke at disse lagene fantes før vi boret oss ned. Det er spesielt interessant fordi det var metan i vannet som vi ikke vet hvor stammer fra, sier Jørgensen.
Smeltevann fra istiden
Under ekspedisjonen fant forskerne også ferskvann flere steder under havbunnen i Østersjøen.
Annonse
– Vi støtte flere steder på rester av gammelt ferskvann fra den tiden da Østersjøen var en stor innsjø. Sjøen ble skapt på slutten av den siste istiden, da isbreer og landområder gjorde at smeltevannet ikke kunne slippe ut i havet, forteller Jørgensen.
Utsikt fra dekket på boreskipet «Greatship Manisha», som gjennom to måneder førte forskere rundt i danske og svenske farvann. (Foto: Carol Cotterill @ECORD)
Resultatet var en kjempestor ferskvannssjø som er kjent som den baltiske issjøen.
Voldsomme fosser
Den baltiske issjøen eksisterte i perioden omkring 13 500-10 200 før vår tidsregning, og ifølge Bo Barker Jørgensen bestod den av så store mengder smeltevann at vannstanden var 25 meter høyere enn i dag.
– Etter hvert brøt ferskvannet ut i Skagerrak. Det har vært voldsomt, og man anslår at Østersjøen kan ha blitt tømt i løpet av to år. Så det har vært en mange fantastiske fosser som har strømmet ut, forteller Jørgensen.
Forskerne har lenge kjent til den baltiske issjøen, men med de nye boringene vil de få mer detaljert kunnskap om denne delen av fortiden.
Opplysninger om fortidens dyr, planter og klima sitter nemlig innprentet i de dype lagene, og jo dypere forskerne borer, jo lenger tilbake i tiden reiser boret.
– Vi får en masse informasjon, og noen steder kan vi følge utviklingen i Østersjøen år for år, forteller Jørgensen.
Flere overraskelser i dypet
Opprinnelig hadde forskerne regnet med at de skulle bore 300 meter ned i havbunnen og nå omkring 140 000 år tilbake i tid.
– Vi nådde ikke så dypt, men vi har vært nede under 200 meter – for eksempel i det sørlige Lillebælt. Her viste det seg at vi på omkring 170 meter kom ned i noen krittlag. Det innebærer at det er materiale som er avleiret for mange millioner år siden – kanskje 60–70 millioner år, sier Jørgensen.
– Vi hadde regnet med at krittlagene ville ligge mye dypere. Men man må huske at det er første gang vi foretar vitenskapelige boringer i havene i dette området.
Annonse
– Inntil nå har vi bare hatt kunnskap fra seismiske undersøkelser. Men boringene har i flere tilfeller vist seg å støte inn i avleiringer som vi ikke hadde forventet. Dette er veldig spennende.
Kunnskap om klimaendringer
Forskerne håper blant annet at de nye boringene vil gi dem kunnskap om fortidens dramatiske klimaendringer – noe som kan brukes til å lage bedre modeller av hvordan fremtidige klimaendringer vil påvirke livet på jorden.
Kan funnet av ferskvann brukes til andre formål?
– Man har tidligere tenkt på å bruke slike ferskvannsressurser til drikkevann. Men det er ikke det vi snakker om her, mener Jørgensen.
