Helena Alexanderson
Professor
Glacial geology and palaeo-ice dynamics of two ice-sheet margins, Taymyr Peninsula, Siberia and Jameson Land, East Greenland
Glacialgeologi och isdynamik vid randen av två istäcken, på Tajmyrhalvön i Sibirien och på Jameson Land, Östgrönland
Författare
Summary, in Swedish
Popular Abstract in Swedish
Arktis utgör en viktig del i Jordens miljö och vad som händer där har stor påverkan på det globala klimatet, samtidigt som området är mycket känsligt för förändringar. Under kvartärtiden har stora isar flera gånger täckt Skandinavien, Ryssland, Sibirien och Nordamerika och täcker än idag stora delar av Grönland. Isarna har lämnat spår (landformer och sediment) efter sig och genom att undersöka dessa kan man ta reda på var och när istäckena fanns och dessutom hur de fungerade.
Den grundläggande orsaken till varför istäcken växer till och sedan försvinner är klimatet som förändras med hur Jordens bana förhåller sig till Solen, det vill säga hur solinstrålningen periodiskt varierar. En isframstöt har tidigare i allmänhet tolkats som att klimatet blivit överlag kallare, men andra faktorer, t.ex. närheten till öppet hav (som nederbördskälla), topografi och förhållandena vid isens botten, kan också påverka var isen finns och hur den rör sig. För att kunna tolka de geologiska arkiven rätt är det därför viktigt att man förstår samspelet mellan landskap, is och klimat.
Inom mitt avhandlingsarbete har jag undersökt den så kallade Norra Tajmyrisrandlinjen på Tajmyrhalvön i arktiska Sibirien och Ugleelvdalen på Jameson Land, Östgrönland, två geografiskt vitt skilda områden men som båda har varit nedisade och legat nära randen av stora istäcken. Syftet med mitt arbete har varit att rekonstruera nedisningshistorien i dessa områden, inklusive de miljöer som funnits och de processer som varit inblandade. Jag har undersökt landformer och sedimentlagerföljder, studerat flyg- och satellitbilder samt använt mig av så kallade geografiska informationssystem för att få en helhetsbild av glacialgeologin i de två områdena. Åldersbestämningar har gjorts med hjälp av två olika metoder: optiskt stimulerad luminescens (OSL) och kol-14 (14C).
Kontinentalsockeln i det grunda Karahavet, som torrläggs under istider då vatten binds i inlandsisarna, har varit nedisad tre gånger under den senaste istiden (Weichsel; 115 000 - 10 000 år före nutid). Varje is var mindre än den föregående. Istäckena ledde till att floderna på Tajmyrhalvön tvingades rinna söderut och, under de två äldre skedena, också till att sjöar dämdes upp söder om iskanten. Den yngsta isframstöten, men troligen också de äldre, skedde snabbt och var bottensmältande. När isen nått sitt yttersta läge fick den en bottenfrusen kant där is och sediment trycktes samman och deformerades. De äldsta delarna av Norra Tajmyrisrandlinjen bildades ursprungligen för ca 80 000 år sedan (Tidigweichsel), under isens reträtt från sin största utbredning. Senare isframstötar, för ca 65 000 år sedan (Mellanweichsel) och för mindre än 20 000 år sedan (Senweichsel), byggde på den ytterligare. Israndlinjen består av så kallade landformssystem bildade vid kanten av och ovanpå isen och den domineras av 50-80 m höga och 2-3 km breda moränryggar. Stora områden underlagras fortfarande av gammal glaciäris och ovanpå denna håller än idag ett landskap med otaliga sjöar och sandkullar (kames) på att bildas i samband med att isen sakta smälter. Landformsystemet framför israndlinjen karakteriseras av sediment och landformer avsatta antingen under vatten eller på torra land, beroende på höjdläget och tidpunkten då de bildades.
Sedimentlagerföljden i Ugleelvdalen på Grönland omfattar tre moräner, samt issjö- och isälvsavlagringar och vindavsatta sediment. De äldsta delarna utgörs av ett delta som byggdes ut i en sjö uppdämd av en fjordglaciär i Scoresby Sund i väster, tidigt under den föregående istiden (Saale; mer än 130 000 år före nutid). Något senare rörde sig en glaciär från Liverpool Land i öster in över Jameson Land. Glaciären var bottensmältande och avsatte isälvssand och morän, bestående av lokalt material, samt små moränryggar. Därefter, under den senare delen av Saale, följde "den stora nedisningen" då den grönländska inlandsisen överskred området från väster. Isen var bottenfrusen men blev tidvis och på vissa ställen bottensmältande. Dess största påverkan på landskapet var genom smältvattenserosion, bland annat nedskärning i Ugleelvdalen. Under större delen av Weichsel-istiden var Ugleelv-området isfritt, men vid ett tillfälle trängde en dalglaciär från Liverpool Land upp i dalgången. Förhållandena var mer föränderliga under de tidiga delarna av istidscyklerna än under de senare, då klimatet var extremt kallt och torrt.
Mina undersökningar tyder på att Karahavsisen och Grönlandsisen beter sig på olika sätt under en istidscykel. Karahavsisen, som är centrerad på kontinentalsockeln, förändras mycket i storlek och försvinner helt under värmeperioderna, då havet dessutom dränker sockeln. Enskilda isframstötar verkar styras av inre mekanismer snarare än av klimatförändringar. Den grönländska inlandsisen är däremot förhållandevis stabil, den finns av framför allt topografiska orsaker kvar under värmeperioderna (som idag) och reagerar främst på klimatförändringar genom utvidgning eller tillbakadragande av glaciärer i fjordarna.
Arktis utgör en viktig del i Jordens miljö och vad som händer där har stor påverkan på det globala klimatet, samtidigt som området är mycket känsligt för förändringar. Under kvartärtiden har stora isar flera gånger täckt Skandinavien, Ryssland, Sibirien och Nordamerika och täcker än idag stora delar av Grönland. Isarna har lämnat spår (landformer och sediment) efter sig och genom att undersöka dessa kan man ta reda på var och när istäckena fanns och dessutom hur de fungerade.
Den grundläggande orsaken till varför istäcken växer till och sedan försvinner är klimatet som förändras med hur Jordens bana förhåller sig till Solen, det vill säga hur solinstrålningen periodiskt varierar. En isframstöt har tidigare i allmänhet tolkats som att klimatet blivit överlag kallare, men andra faktorer, t.ex. närheten till öppet hav (som nederbördskälla), topografi och förhållandena vid isens botten, kan också påverka var isen finns och hur den rör sig. För att kunna tolka de geologiska arkiven rätt är det därför viktigt att man förstår samspelet mellan landskap, is och klimat.
Inom mitt avhandlingsarbete har jag undersökt den så kallade Norra Tajmyrisrandlinjen på Tajmyrhalvön i arktiska Sibirien och Ugleelvdalen på Jameson Land, Östgrönland, två geografiskt vitt skilda områden men som båda har varit nedisade och legat nära randen av stora istäcken. Syftet med mitt arbete har varit att rekonstruera nedisningshistorien i dessa områden, inklusive de miljöer som funnits och de processer som varit inblandade. Jag har undersökt landformer och sedimentlagerföljder, studerat flyg- och satellitbilder samt använt mig av så kallade geografiska informationssystem för att få en helhetsbild av glacialgeologin i de två områdena. Åldersbestämningar har gjorts med hjälp av två olika metoder: optiskt stimulerad luminescens (OSL) och kol-14 (14C).
Kontinentalsockeln i det grunda Karahavet, som torrläggs under istider då vatten binds i inlandsisarna, har varit nedisad tre gånger under den senaste istiden (Weichsel; 115 000 - 10 000 år före nutid). Varje is var mindre än den föregående. Istäckena ledde till att floderna på Tajmyrhalvön tvingades rinna söderut och, under de två äldre skedena, också till att sjöar dämdes upp söder om iskanten. Den yngsta isframstöten, men troligen också de äldre, skedde snabbt och var bottensmältande. När isen nått sitt yttersta läge fick den en bottenfrusen kant där is och sediment trycktes samman och deformerades. De äldsta delarna av Norra Tajmyrisrandlinjen bildades ursprungligen för ca 80 000 år sedan (Tidigweichsel), under isens reträtt från sin största utbredning. Senare isframstötar, för ca 65 000 år sedan (Mellanweichsel) och för mindre än 20 000 år sedan (Senweichsel), byggde på den ytterligare. Israndlinjen består av så kallade landformssystem bildade vid kanten av och ovanpå isen och den domineras av 50-80 m höga och 2-3 km breda moränryggar. Stora områden underlagras fortfarande av gammal glaciäris och ovanpå denna håller än idag ett landskap med otaliga sjöar och sandkullar (kames) på att bildas i samband med att isen sakta smälter. Landformsystemet framför israndlinjen karakteriseras av sediment och landformer avsatta antingen under vatten eller på torra land, beroende på höjdläget och tidpunkten då de bildades.
Sedimentlagerföljden i Ugleelvdalen på Grönland omfattar tre moräner, samt issjö- och isälvsavlagringar och vindavsatta sediment. De äldsta delarna utgörs av ett delta som byggdes ut i en sjö uppdämd av en fjordglaciär i Scoresby Sund i väster, tidigt under den föregående istiden (Saale; mer än 130 000 år före nutid). Något senare rörde sig en glaciär från Liverpool Land i öster in över Jameson Land. Glaciären var bottensmältande och avsatte isälvssand och morän, bestående av lokalt material, samt små moränryggar. Därefter, under den senare delen av Saale, följde "den stora nedisningen" då den grönländska inlandsisen överskred området från väster. Isen var bottenfrusen men blev tidvis och på vissa ställen bottensmältande. Dess största påverkan på landskapet var genom smältvattenserosion, bland annat nedskärning i Ugleelvdalen. Under större delen av Weichsel-istiden var Ugleelv-området isfritt, men vid ett tillfälle trängde en dalglaciär från Liverpool Land upp i dalgången. Förhållandena var mer föränderliga under de tidiga delarna av istidscyklerna än under de senare, då klimatet var extremt kallt och torrt.
Mina undersökningar tyder på att Karahavsisen och Grönlandsisen beter sig på olika sätt under en istidscykel. Karahavsisen, som är centrerad på kontinentalsockeln, förändras mycket i storlek och försvinner helt under värmeperioderna, då havet dessutom dränker sockeln. Enskilda isframstötar verkar styras av inre mekanismer snarare än av klimatförändringar. Den grönländska inlandsisen är däremot förhållandevis stabil, den finns av framför allt topografiska orsaker kvar under värmeperioderna (som idag) och reagerar främst på klimatförändringar genom utvidgning eller tillbakadragande av glaciärer i fjordarna.
Avdelning/ar
- Kvartärgeologi
Publiceringsår
2002
Språk
Engelska
Publikation/Tidskrift/Serie
Lundqua thesis
Issue
48
Fulltext
- Available as PDF - 535 kB
- Download statistics
Dokumenttyp
Doktorsavhandling
Förlag
Quaternary Sciences, Department of Geology, Lund University
Ämne
- Geology
Nyckelord
- ice dynamics
- Pleistocene
- Arctic Siberia
- East Greenland
- Sedimentology
- Physical geography
- Sedimentologi
- pedology
- geomorphology
- klimatologi
- kartografi
- marklära
- geomorfologi
- cartography
- Fysisk geografi
- ice-marginal processes
- glacial history
- climatology
Status
Published
Handledare
- [unknown] [unknown]
ISBN/ISSN/Övrigt
- ISSN: 0281-3033
- ISSN: 0281-3033
- ISBN: 91-86746-48-0
Försvarsdatum
25 oktober 2002
Försvarstid
13:15
Försvarsplats
room 308, Sölvegatan 13, Lund
Opponent
- Jon Landvik (Prof.)