Hvaða ályktanir um loftslagsbreytingar í tímans rás má draga af rannsóknum á jöklabreytingum á Íslandi?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvaða ályktanir um loftslagsbreytingar í tímans rás má draga af rannsóknum á jöklabreytingum á Íslandi?
Með kerfisbundinni kortlagningu á útbreiðslu, gerð og aldri jökulminja má afla gagna um jöklabreytingar í tímans rás. Þessi gögn má bera saman við aðrar upplýsingar sem varpa ljósi á umhverfisþróun, til dæmis gróðurfarssögu sem könnuð er með greiningu frjókorna og plöntuleifa úr vatna- og mýrarseti. Með slíkum samanburði má draga ályktanir um veðurfarsþróun fyrr á tímum.

Jöklar endurspegla svæðisbundið veðurfar og landslag, og myndast við aðstæður þar sem hiti yfir sumarmánuðina dugar ekki til að bræða allan þann snjó sem hleðst upp að vetri. Jöklunarmörk ákvarðast af jafnvægislínu á jökli, þar sem leysing í lok sumars nær ekki að bræða snjó sem safnaðist upp að vetri. Forsendur til myndunar jökla eru einna bestar við aðstæður eins og á Íslandi, í Alaska og á Svalbarða, þar sem vetur eru tiltölulega langir, kaldir og úrkomusamir og sumur stutt og svöl. Verði breytingar á veðurfari (einkum magni vetrarúrkomu og sumarhita) til lengri eða skemmri tíma, breytist lega jöklunarmarka, og jöklar svara því með því að hörfa (bráðna; jöklunarmörk hækka) eða ganga fram (vaxa; jöklunarmörk lækka).

Hámark síðasta jökulskeiðs

Á Reykjavíkursvæðinu og víða annars staðar til stranda er að finna jökulrákaðar klappir, jökulruðning og grettistök, sem segja þá sögu að jöklar hafi náð út til og út fyrir núverandi strönd þegar síðasta jökulskeið náði hámarki, fyrir um 20 þúsund árum. Rannsóknir sýna að jöklar frá meginlandi Íslands gengu yfir Grímsey á þessum tíma. Þá hafa jöklar hulið mestan hluta Íslands, og fyllt alla dali, firði og flóa. Sennilega hafa hæstu fjöll út til stranda á Norður- og Austurlandi staðið sem jökulsker uppúr ísbreiðunni, og gögn sýna að ef til vill hefur ysti hluti Langaness verið íslaus.

Jökulrákuð klöpp og grettistök á Reykjavíkurgrágrýtinu, austan Rauðavatns. Mynd: Ólafur Ingólfsson, 2005.

Á landgrunni Íslands, allt að 100 km utan núverandi strandar, koma fyrir hryggir og setbunkar sem menn tengja legu jökuljaðars þegar jökulbreiðan var sem stærst. Við vitum ekki mikið um þykkt meginjökulsins inn til landsins, en með því að skoða útbreiðslu jökulruðnings og jökulráka á fjöllum og bera saman hæðir stapa (náðu uppúr jökli) og móbergsfjalla (mynduð við gos undir jökli) má leiða rök að því að ísaldarjökullinn hafi víða verið um 1500 m þykkur.

Jöklabreytingar á síðjökultíma

Rannsóknir á jarðlagaskipan hafsbotnsins sýna að víða koma fyrir sjávarsetlög frá síðjökultíma (fyrir 15-10.000 árum) og nútíma (síðustu 10.000 árin) ofan á eldri jökulruðningi. Með því að aldursgreina leifar sjávarlífvera í setlögunum má fá hugmyndir hvenær og hve hratt jöklar hörfuðu frá þessari ystu stöðu og inn til landsins.

Niðurstöður sýna að jökulhörfunin hófst fyrir um 15.000 árum, og fyrir um 13.000 árum voru jöklar víðast hvar komnir inn fyrir núverandi strönd. Á láglendi Borgarfjarðar og á Melrakkasléttu koma fyrir sjávarsetlög með steingerðum samlokuskeljum sem með geislakolsaðferð hafa verið aldursgreind 12-13.000 ára. Svo virðist sem jökulhörfunin frá landgrunnsbrún inn til núverandi strandar hafi verið mjög hröð. Það hafa verið leidd rök að því að hratt hækkandi sjávarborð vegna bráðnunar stóru ísaldarjöklanna í Norður Ameríku og yfir Skandinavíu hafi leitt til þess að íslenski meginjökullinn hafi flotið upp til jaðranna og tapað miklu rúmmáli íss á skömmum tíma.

Hæstu strandlínur (forn fjörumörk) á Íslandi eru einmitt frá þessum tíma, um 12.500 ára gamlar. Þær eru hæstar í 150 m hæð yfir núverandi sjávarborði í Stóra Sandhól, í mynni Skorradals.

Stóri Sandhóll, í mynni Skorradals. Fornt sjávarborð lá um efri brún marbakkans í forgrunni myndar. Ofan við gnæfir Skessuhorn (967 m), sem er jökulsorfin rofleif frá Skarðsheiðinni. Mynd: Ólafur Ingólfsson, 2000.

Jöklabreytingar á yngra Drýasskeiði

Það varð kólnun á Norður Atlantshafssvæðinu fyrir rúmlega 11.000 árum síðan, og jöklar gengu fram á nýjan leik. Þessi kólnun er kölluð yngra Drýasskeið, kennd við holtasóley (Dryas octopetala) sem breiddist mjög út í norðvesturhluta Evrópu.

Á Íslandi er vitnisburður um kólnunina til dæmis í frjókornum og öðrum plöntuleifum í stöðuvatnaseti sem vitna um útbreiðslu túndruplantna á Íslandi á þessum tíma. Jöklar náðu víða um land fram til stranda eða gengu í sjó. Jarðlög í Fossvogi bera þess vitni að jökulþekja hafi verið umfangsmikil í nágrenni Reykjavíkur, og að jökull hafi gengið niður Fossvogsdalinn fyrir um 11.000 árum.

Búðagarðarnir, sem eru kerfi jökulgarða á Suðurlandi, eru að hluta til myndaðir við þessa framrás jökla enda hefur yngra Drýasskeiðið stundum verið kallað “Búðastig” á Íslandi. Sjávarstaða í lok yngra Drýasskeiðs var há umhverfis allt landið og víða eru fjörumörk í 40-60 m yfir núverandi sjávarstöðu, sem mynduðust fyrir um 10.000 árum.

Malarkambur undir Akrafjalli markar sjávarstöðu í um 60 m yfir sjó fyrir 10.000 árum. Mynd: Ólafur Ingólfsson, 2005.

Stórgrýti á Búðagörðunum, milli Geldingalækjar og Gunnarsholts. Mynd: Ólafur Ingólfsson, 2005.

Jöklabreytingar á nútíma

Eftir að jöklar hörfuðu inn til landsins frá yngri Drýas stöðunni, varð afturkippur í veðurfari og jöklar gengu fram á nýjan leik fyrir um 9.800 árum. Þá myndaðist innri hluti Búðaraðarinnar, og meginjökullinn varð næstum því eins umfangsmikill og hann varð á yngra Drýasskeiði. Þannig náðu jöklar til sjávar víða innst í fjörðum á Norður- og Austurlandi, og með Suðurströndinni.

Eftir þetta kuldakast hörfuðu jöklar hratt og höfðu náð svipaðri stærð og í dag eða voru orðnir minni en í dag fyrir 6.000-8.000 árum síðan, þegar var sem hlýjast á nútíma. Vitnisburður um þetta er meðal annars setlög í Hvítárvatni og Lagarfljóti, auk þess sem víða hafa fundist birkilurkar í yngri jökulruðningi sem benda til þess að dalirnir sem Skeiðarárjökull og Eyjabakkajökull fylla hafi fyrir nokkur þúsund árum verið íslausir og þar vaxið birkiskógur.

Horft inn mót Eyjabakkajökli, í u.þ.b. 700 m yfir sjó. Birkilurkur sem fannst í jökulsárseti framan við jökuljaðarinn bendir til þess að dalurinn sem Eyjabakkajökull fyllir hafi verið íslaus og vaxin birkiskógi þegar hlýjast var á Nútíma. Mynd: Ólafur Ingólfsson, 2006.

Nýjustu rannsóknir benda til þess að Langjökull hafi ekki verið til í núverandi mynd fyrir 5.000-6.000 árum síðan. Lítið er vitað um stærð Vatnajökuls þegar hlýjast var, en sennilega hefur hann verið mun minni en í dag.

Margt bendir til þess að jöklar hafi byrjað að vaxa mót núverandi stærð fyrir 4.000-5.000 árum síðan. Vöxtur jökla var þó ekki jafn og stöðugur, heldur markaðist veðurfarsþróunin af því að til lengri tíma litið var að kólna, en á milli komu löng og stutt tímabil þar sem var hlýtt og jöklar hörfuðu tímabundið. Þannig var til dæmis hlýindaskeið um það leyti sem Ísland var numið, og jöklar sennilega flestir verið á undanhaldi mestan þjóðveldistímann.

Jökulgarður við Jökulsárlón, framan við Breiðamerkurjökul. Horft til vesturs, mót Öræfajökli. Jökulgarðurinn markar mestu útbreiðslu jökulsins um 1890, þegar jökullinn var mjög nálægt því að ná til sjávar. Mynd: Ólafur Ingólfsson, 2005.

Á svokallaðri litlu ísöld, sem var kuldatímabil sem varaði frá 14. öld og fram til loka 19. aldar, gengu flestir jöklar á Íslandi verulega fram. Stórir jökulgarðar við Jökulsárlón framan við Breiðamerkurjökul minna á að fyrir rúmum 100 árum voru jöklar töluvert stærri en í dag. Jöklar á Íslandi hafa undantekningarlaust hörfað síðustu 100 árin, vegna hlýnandi veðurfars, og nú hörfa sumir stórir skriðjöklar um tugi eða hundruð metra á ári. Þannig hafa til dæmis Sólheimajökull og Brúarjökull verið að hörfa meira en 100 metra á ári síðasta áratuginn.

Frekari fróðleikur á Vísindavefnum:

• Hvaða heimildir hafa vísindamenn fyrir því hvenær ísöldin hafi verið? eftir Sigurð Steinþórsson
• Hversu hratt mun Vatnajökull bráðna á næstu árum? eftir Helga Björnsson
• Hvað er jökulrof? Hvernig verður jökulrof og landmótun jökla á Íslandi? eftir Sigurð Steinþórsson
• Hver verður líkleg staða jökla hérlendis eftir 50 ár miðað við óbreytta þróun? eftir Helga Björnsson
• Hvað gerist þegar jöklar hopa? eftir Sigurð Steinþórsson
• Stóð sjávarborð við Ísland hærra eða lægra á þjóðveldistímanum en í dag? eftir Ólaf Ingólfsson

Ítarefni:

• Áslaug Geirsdóttir og Jón Eiríksson 1994: Sedimentary facies and environmental history of the Late-glacial glaciomarine Fossvogur sediments in Reykjavík, Iceland. Boreas 23, 164-176.
• Áslaug Geirsdóttir og Gifford Miller 2004: Hlý og köld tímabil lesin úr setlögum íslenskra stöðuvatna. Raunvísindaþing í Reykjavík, Ágrip Jarðvísindi og Landfræði, bls. 5.
• Hreggviður Norddahl og Halldór G. Pétursson 2005. Relative sea level changes in Iceland. New aspect of the Weichselian deglaciation of Iceland. Í: C. Caseldine, A. Russel, Jórunn Harðardottir og Óskar Knudsen (ritstj.), Iceland - Modern Processes and Past Environments, bls. 25-78. Elsevier, Amsterdam.
• Hreggviður Norðdahl og Þorleifur Einarsson 1988: Hörfun jökla og sjávarstöðubreytingar í ísaldarlok á Austfjörðum. Náttúrufræðingurinn 58, 59-80.
• Ingibjörg Kaldal og Skúli Víkingsson 1991: Early Holocene deglaciation in Central Iceland. Jökull 40, 51-66.
• Ólafur Ingólfsson og Hreggviður Norddahl 2001: High Relative Sea Level during the Bölling Interstadial in Western Iceland: A Reflection of Ice-sheet Collapse and Extremely Rapid Glacial Unloading. Arctic, Antarctic, and Alpine Research 33, 231-243.

...