La oss reise tilbake til 1823.

Forskersonen er forskning.nos side for debatt og populærvitenskap

Norge var nylig frigjort fra Danmark, og var nå i union med Sverige.

Men den akademiske tilknytningen var fortsatt til København. Da danskekongen omsider hadde gitt Norge rett til å opprette et universitet, var det naturlig å legge det norske universitet til Kongsberg. 

I Kongsberg hadde man drevet gruvedrift i nær 200 år, noe som også samlet landets akademiske miljø av naturvitere hit. Men valget falt på Christiania, byen svenskekongen hadde foretrukket som hovedstad. I motsatt fall vill Kongsberg i dag vært Norges universitetssenter, som Uppsala i Sveige og Oxford i England.

Den dansknorske geologen Jens Esmark (1762 – 1839), hadde arbeidet i Kongsberg da han ble ansatt som Norges første professor i geologi ved det nyopprettete universitetet i Christiania. Geologifaget var den gang som i dag svært viktig for landets utvikling, industri og økonomi. 

Kongsberg-gruvene hadde blitt oppdaget 200 år før, og kan i dag markere sine 400 år. I Røros-gruvene ble det fra 1644 brutt ut kobber, sink, krom og svovelkis. De norske gruvene hadde med sine bidrag til våpenindustrien stor betydning for krigene som pågikk på kontinentet.

Men nå er vi i 1823, et tiår etter Napoleons-krigen. Geologisk sett var Norge et temmelig uoppdaget land i 1823. Geologene ble derfor inspirert til å reise rundt på jakt etter nye forekomster til gruveindustrien.

På oppdagelsesreise kysten rundt

Sommeren 1823 tok professor Jens Esmark med seg to studenter, Otto Tanks og Theodor Kielland, på en båtreise fra Oslo, og kysten rundt til Nord-Vestlandet.

De oppdaget flere nye mineraler på veien. Men én oppdagelse skulle få et helt spesielt etterspill, og bli grunnlaget for en rekke nye fagfelt.

Etter å ha seilt rundt Sørlandet kom de til Stavanger. Herfra dro de inn i Ryfylke. Innenfor Sandnes kom de til grenda Forsand, der de oppdaget en stor grusrygg som demmet opp Haukalivatn. 

De stod ved utløpet av en lang øst/vestgående fjordsjø. Terskelen som demmet opp vannet ble tegnet og beskrevet detaljert. I mangel på fotoapparat måtte datidens geologer og naturvitere også være gode tegnere. Om Esmark forstod der og da hva han beskrev vites ikke. Men bildet skulle senere falle på plass.

Reisen deretter gikk oppover mot Bergen. Her møtte de Otto Tanks gamle lærer, nå biskop Jacob Neumann. Neuman var meget interessert i arkeologi og kirkehistorie, men også i stein og isbreer. Biskopen hadde mye å fortelle om isbreene i Sogn som han nylig hadde reist langs. 

Neuman anbefalte derfor de tre geologene å ta isbreene nærmere i øyesyn på ferden videre nordover fra Bergen. Professor Jens Rathke hadde bedt Esmark undersøke Erik Pontoppidans beskrivelser av en meget fossilrik klippe ved Steinsund i Sognefjordens utløp. Biskop Pontoppidan hadde gjort detaljerte beskrivelser av landets geografi i verket «Det første Forsøg paa Norges naturlige Historie fra 1752».

Det må her skytes inn at den samme Pontoppidan var den første som påstod at det fantes enorme mengder med olje i Nordsjøen, noe Norges Geologiske Undersøkelser senere avviste.

Esmark og studentene lette forgjeves etter de fossile blekkspruter og skalldyr som Pontoppidan hadde beskrevet. Ingen annen geolog har heller funnet fossiler i Solund. Selv om han fikk rett om sine forutsigelser om Nordsjøoljen må vi nok konkludere med at Pontoppidans fossiler kun fantes i hans eget hode.

Men i mangel på fossiler fant de mektige konglomerater. De var tidvis meget blankskurte, noe Esmark mente måtte ha et glasialt opphav, altså at en isbre måtte ha skurt fjellet glatt og slett her ute ved havgapet, milevis fra nærmeste isbre.

Nå fikk de farende geologer tidsnød, for Esmark måtte tilbake til Universitetet i Christianias høsttermin med nye forelesninger. De seilte da inn Nordfjord til Stryn, og bega seg opp ferdselsveien som gikk over fjellet til Sjåk og Gudbrandsdalen. Det bar til fots, trolig med lokal fjellfører opp den velbrukte ferdselsveien langs Sunndalen, opp i Merradalsbotn og videre østover.

Fjellkryssingen som unnfanget paradigmeskiftet

Ved Merradalsbotn kom en bretunge fra nordenden av Jostedalsbreen ned og krysset dalen. Geologene måtte da krysse breen (se kart nedenfor). Ved breens ende lå en stor rygg. De så da tydelig hvordan isen hadde skjøvet opp denne ryggen av grus og stein. Det var da Otto Tanks utbrøt: «Den grusryggen vi så nede ved Haukalivatn må også være en slik gletcher-vold» (i dag kalt morene).

Av dette forstod de at ryggen ved Haukalivatn måtte ha blitt skjøvet frem av en isbre som måtte ha liggett helt ut mot kysten. De blankskurte fjellene i Solund var nok et bevis på at isen hadde ligget helt ut til kysten. Men ettersom Stavangerområdet har landets mildeste klima, forstod de også at breen må ha gått ut til kysten i en tid med langt kaldere klima.

Etter hjemreisen skrev Jens Esmark artikkelen der han la frem sine bevis for at hele landet en gang måtte ha vært nediset. I år er det 200 år siden Esmark som den første i verden oppdaget og publiserte teoriene om at det har vært istider med en kontinental iskappe.

Som alle nye teorier ble han møtt med skepsis. Men i 1829 fremsatte sveitseren Ignas Venetz tilsvarende teorier fra alpene, og i 1840 fremsatte Lois Agassiz teorier om at Scotland hadde vært dekket av is.

Men den dansknorske geologiprofessoren Jens Esmark var den første som kom på istidsteorien. At det nye verdensbildet om isbreer som dekket hele den nordlige halvkule først ble oppdaget og publisert av en norsk professor, passer godt med Norges rolle som en polarnasjon. 

Med rekken av norske polfarere og polarforskere i Arktis og Antarktis er det ingen tvil om at norske fagfolk har vist å gjøre ære på Esmark og hans oppdagelser.

Istider på rekke og rad

Etter at istidsteoriene var etablert fant geologer morener etter istiden langs hele kysten. Tilsvarende glasiale avsetninger fant man også i våre naboland, i hele Nord-Europa og etter hvert også i Nord-Amerika. Ved dateringer oppdaget man at yttergrensen for istiden i Nord-Tyskland, Polen og Russland hadde ulike aldre. Dette ledet mot at det måtte ha vært en rekke istider, med ulik maksimal utbredelse. 

Da maringeologene begynte å sammenholde havbunnsedimentene i Nordsjøen med istidsavsetningene på land oppdaget de en lang rekke istider i løpet av den siste geologiske perioden som kalles kvartær (de siste 2,6 millioner år).

Isotopanalyser av forholdet 16O/18O i fossilskallene, skiller dyr som har levd i mildt klima fra dyr avsatt under istidsklima. Her fant man hele 40 kuldeperioder avløst av varmeperioder gjennom de siste 2,6 millioner år.

Snøballkloden

I omtale av istider refereres det som regel til den siste istiden eller flere av istidene fra kvartær-perioden. Men mange geologer har også funnet langt eldre og forsteinete morener. De viser at istider og klimaendringer har foregått med ujevne mellomrom i store deler av jordens historie. 

I 1891 beskrev Hans Reusch en forsteinet morene innerst i Varangerfjorden, som i dag bærer hans navn. Denne dateres til om lag 630 millioner år før nåtid. En rekke morener med tilsvarende alder er beskrevet på ulike kontinenter. Disse gamle prekambriske sporene etter istider har medført lansering av teorien Snowball earth, som går ut på at hele eller en dominerende del av jordkloden må ha vært nediset.

Hva har så Esmarks oppdagelser betydd for ettertiden?

• Etter Esmarks oppdagelse har geologer funnet tilsvarende morenerygger rundt hele kysten og i Nordsjøen, som bekrefter en landsdekkende isbre.
• Dateringer har i ettertid vist at det ikke bare har vært én, men en rekke istider.
• Maringeologene har undersøkt havbunnsedimentene og bekreftet hele 40 istider de siste 2,6 millioner år.
• Studier av vegetasjonsinnvandringen og menneskets innvandring har gitt kunnskaper om klimautviklingen etter istiden.
• Breforskerne har studert breenes utbredelse og bevegelse både på norske breer og i Antarktis og Arktis.
• Forståelsen av den heldekkende iskappen forklarer også kontinentets landheving.
• Istidsutviklingen er sett i system med havstrømmenes bevegelser, som i sin tur forklarer meteorologien og værutviklingen.
• Økt forståelse av isbreenes vekst og retrett har gitt oss detaljerte kunnskaper om klimautviklingen.
• Istidsteoriene ga også mening til langt eldre forsteinete morener, og man oppdaget istider tilbake til jordens urtid for 630 millioner

Alle disse forskningsgrenene har sprunget ut av at Jens Esmark med sitt følge for 200 år siden oppdaget en grusrygg i Ryfylke. En grusrygg som hadde blitt avsatt under en istid.

(Thorbjørn Kaland er geolog, forfatter og brefører. Han arbeider ved Høgskulen på Vestlandet, og er aktuell med boken Spor i is – istider, isbreer, landskap og klima)

Referanser og videre lesning:

• Esmark J. 1823. Om Noritt-Formationen. Magazin for naturvidenskaberne. Første Aargangs første Bind: 205–215
• Hestmark G. 2017. Istidens oppdager – Jens Esmark, pioneren i Norges fjellverden. 687 s. Kagge Forlag, Oslo.
• Hughes, Anna, Gyllencreutz, Richard, Lohne, Øystein, Mangerud, Jan, Svendsen, John Inge, 2016, The last Eurasian ice sheets – a chronological database and time-slice reconstruction, DATED-1, Boreas s. 1-45 https://doi.org/10.1111/bor.12142 
• Kaland T. 2023. Spor i is. 271 s. Manuskript Forlag, Oslo.
• Kaland T. 2021. Spor i stein. 237 s. Manuskript Forlag, Oslo
• Kaland T. 2023. Esmark og oss - 200 år etter istidens oppdagelse, Geonytt, 1-03: 6-9
• Geonytt1_23_nred.pdf (geologi.no)
• Kaland T. 2023, Arven etter Esmark, Naturen nr 4-5, 2023
• Mangerud J, Lie SE, Furnes H, Kristiansen IL og Lømo L. 1984. A Younger Dryas ash bed in Western Norway, and its possible correlations with tephra in cores from the Norwegian Sea and the North Atlantic. Quaternary Research 21: 85–104. https://doi.org/10.1016/0033-5894(84)90092-9 
• Paus A. 2020. Lake Heimtjønna at Dovre, Mid-Norway, reveals remarkable late-glacial and Holocene sedimentary environments and the early establishment of spruce (Picea abies), alder (Alnus cf. incana), and alpine plants with present centric distributions. Quaternary Science Reviews 580: 38-52 https://doi.org/10.1016/j.quaint.2020.09.008 

les også

Berlin er fylt av tomrom, etter byens voldsomme historie