16. december: Hans Thybo – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Alumni > Julekalender 2017 > Julekalender 2012 > 16. december

16. december: Hvorfor findes der bjerge i Grønland?

Alumneforeningen Kubulus har bedt forskere fra Københavns Universitet om at fortælle om et af deres aktuelle forskningsprojekter. Det er tilsammen blevet til de 24 låger i årets forskningsjulekalender, hvor du kan læse om alt fra plantebiologi til præsident Barack Obama.

I dagens låge fortæller professor Hans Thybo fra Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning om et af sine forskningsprojekter.

Den pladetektoniske teori

Bjergkæderne i Grønland findes ved kysterne, hvorimod grundfjeldsoverfladen i det indre af Grønland befinder sig omkring havniveau, en stor del af det centrale Grønland findes faktisk under havniveau. De grønlandske bjerge er meget spektakulære, ikke mindst fordi de stort set er uden vegetation. De fremtræder i en række karakteristiske former, fra afrundede bjerge i op til 4 milliarder gamle bjergarter fra jordens tidligste udvikling, til savtakkede, spidse bjerge i unge vulkanske bjergarter fra tiden hvor det Nordatlantiske Ocean opstod for ca. 50 mill. år siden. De sidstnævnte bjerge når højder af 3700 m, selv om de vulkanske udbrud nok skete nær havniveau.

Fælles for alle bjergene er, at jordoverfladen ved randen af Grønland sandsynligvis befandt sig nær havniveau inden dannelsen af Nordatlanten. Bjergene er altså blevet hævet siden da, og meget tyder på, at det meste af hævningen er sket i de seneste 5-10 mill. år. I så fald har overfladen i Østgrønland hævet sig mindst lige så hurtigt som Alperne. Den høje hævningsrate på op til 3 cm/år er iøvrigt for nylig blevet påvist med GPS-målinger af et dansk-amerikansk forskerhold.

Processerne der styrer jordens udvikling

Den pladetektoniske teori kan forklare tilstedeværelsen af de fleste bjergkæder på jorden, f.eks. Himalaya, Andesbjergene og Alperne, som alle befinder sig ved grænser mellem tektoniske plader, hvor kompression skubber overfladen op. Derimod kan teorien ikke direkte forklare tilstedeværelsen af bjergkæderne i Grønland, som befinder sig langt fra en pladegrænse. Den nærmeste pladegrænse findes midt i Atlanterhavet og deler Island i en europæisk og en nordamerikansk del.

Forklaringen på hvorfor der findes bjergkæder rundt om Nordatlanten kan derfor potentielt lede til ny erkendelse om de processer der styrer jordens udvikling. Vores forskergruppe har opstillet en lang række hypoteser for mulige processer, som vi ønsker at teste. For at kunne gøre dette gennemfører vi indsamling af seismiske data rundt om Nordatlanten. Vi har gennemført en række projekter i Norge, og i de seneste tre år har vi indsamlet data i Grønland, langs kysten og på indlandsisen.

Krævende feltarbejde

Dataindsamlingen er logistisk krævende. Seismografer er blevet fløjet ud med helikopter til lokaliteter i grundfjeldsområderne nær kysten. Vi har anvendt små propelfly til at nå lokaliteter på indlandsisen, men fandt hurtigt ud af, at det er økonomisk favorabelt at anvende snescootere til transporten på isen. På denne måde har vi haft 23 seismografer opstillet i det centrale Østgrønland gennem de seneste 3 år. Denne type data kan anvendes til afbildning af strukturer i jorden til den flydende kerne, men vi er mest interesserede i de øverste 500 km, hvor vi kan bruge data til at opnå viden om sammensætning og temperatur i jordens indre under og omkring bjergkæderne.

Højdepunktet i dataindsamlingen var i sommeren 2011, hvor en gruppe på 6 forskere gennemførte en ekspedition på indlandsisen. Gruppen opererede autonomt gennem to måneder med snescootere og telte. Udstyret transporteredes på slæder efter køretøjerne. Dataindsamlingen var krævende for deltagerne, som alle tabte sig betydeligt under ekspeditionen. Der blev kørt omkring 20.000 km på snescooterne gennem de to måneder, og vi oplevede to kraftige snestorme.

"Der blev skovlet 3 m3 sne i timen"

Gruppen borede ca. 40 huller til ca. 80 m  dybde i isen med et bor, som udnytter varmt vand under højt tryk. Boreprocessen krævede at vi producerede ca. 1 ton varmt vand i timen, og vandet kunne kun fremstilles ved at smelte sne, så der blev skovlet 3 m3 sne i timen. Hullerne blev ladet med ialt 5 tons dynamit. Da boreprogrammet var afsluttet blev der udsat 350 seismografer langs den 320 km lange profil-linie ind over midten af Grønland. Da alt var klar, tog det blot 8 timer for to hold at detonere samtlige ladninger, hvorved der blev udsendt kraftige seismiske bølger, som blev optaget på seismograferne. Data bliver nu analyseret med metoder, der svarer til analyser af skanninger, som medicinere anvender for at undersøge mennesker.

Målet var at bestemme struktur og sammensætning af jordskorpen, som, ved vi nu, er omkring 50 km tyk i det centrale Grønland. Viden om skorpetykkelsen er vigtig fordi en tyk skorpe kan holde bjergkæderne løftet, idet skorpen har lille massefylde ift. de underliggende bjergarter. Mekanismen svarer til at isbjerge kan flyde på havet.

Vi fandt at skorpen er tyk under den centrale del af Grønland, hvor overfladen ligger under havniveau, og tynd under bjergkæderne, hvilket er stik imod forventningerne. Vi har hermed allerede kunnet udelukke en mekanisme for bjergkædernes eksistens. Tilbage står endnu 14 andre mulige mekanismer, som vi vil teste med det indsamlede datamateriale.

Læs mere

Mød også

I morgen kan du i KU's forskningsjulekalender 2012 møde Thomas Lavstsen, der blandt andet forsker i jagten på en malaria-vaccine.