Jökla og umhverfisbreytingar á Íslandi í lok síðasta jökulskeiðs og upphafi nútíma

Á Náttúrufræðistofnun hefur um árabil verið unnið að rannsóknum á útbreiðslu jökla og sjávarstöðubreytingum í lok síðasta jökulskeiðs (Halldór G. Pétursson). Þetta verkefni hefur verið unnið af Halldóri G. Péturssyni í samvinnu við Dr. Hreggvið Norðdahl, jarðfræðing á Jarðvísindastofnun Háskóla Íslands. Vinna við þetta verkefni er nátengt gerð jarðgrunnskorts af landinu auk þess sem nýta má upplýsingar sem fást við þessar rannsóknir við skipulag og nýtingu jarðefnanáma í set­mynd­unum.

Við rannsóknirnar hefur verið lögð mest áhersla á að kortleggja forn fjörumörk víðsvegar um landið, legu þeirra og hæð yfir núverandi sjávarmáli.

Á myndinni hér til hægri má sjá forna fjörukamba vestan í Mánahaug í nágrenni Hrauns á Skaga. Hver fjörukamburinn tekur við af öðrum frá núverandi sjávarmáli og upp í 65 m hæð. Aldur þessara jarðmyndana er frá Bölling, yngri Dryas og Preboreal tíma. Þessi fornu fjörumörk mynduðust í lok síðasta jökulskeiðs þegar jökulskjöldurinn sem hulið hafði landið bráðnaði. Fjörumörkin eru af mismundi aldri og tengjast ákveðnum tímabilum þegar hlé varð á jökulhopuninni og jöklar stóðu í stað eða gengu fram. Þessi fornu fjörumörk eru hærri en núverandi sjávarstaða vegna þess að þegar þau mynduðust var landinu þrýst niður af fargi ísaldarjökulsins. Þegar hann bráðnaði reis landið vegna þess að jarðskorpan bregst við auknu og minnkandi fargi. Aldur fornra fjörumarka er fenginn með aldursgreiningum með geisla­kolsaðferð (14C) á skeljum lindýra úr fornum sjávarsetlögum. Óbeinn aldur fæst með því að greina innbyrðis afstöðu fjörumarka af mismunandi aldri. Auk þessa hefur verið lögð áhersla á að kortleggja ýmis ummerki um stöðu jökulbrúnar á þessum tíma eins og t.d. jökulgarða og fornar óshólmamyndanir

Hér til hægri er jörukambur í um 20 m hæð yfir sjó utan í Sveltingi í nágrenni Öxarnúps á Melrakkasléttu. Þessi fjörumörk mynduðust á yngri Dryas tíma, fyrir um 10.300 14C árum og má rekja strandlínu frá þessum tíma um alla vestanverða Melrakkasléttu og Öxarfjörð (Ljósm. Halldór G. Pétursson).

Fyrir u.þ.b. 20-18.000 ¹⁴C árum síðan er talið að jökulskjöldur sem þá lá yfir landinu hafi náð mestri stærð sinni. Á þessum tíma var sjávarborð heimshafana lágt vegna þess að mikið vatn var bundið í jöklum en auk þess þrýsti farg jöklanna landi niður.

Hér til hægri eru forn fjörumörk í um 30 m hæð við Melgerðismela í Eyjafirði. Þarna er um að ræða setmyndun frá ósum jökulfljóts en þeir byggðust í sjó fram á Preboreal tíma, fyrir um 9.800 ¹⁴C árum (Ljósm. Halldór G. Pétursson).

Hugmyndir jarðfræðinga um hámarksútbreiðslu jökulskjaldarins sem lá yfir Íslandi á síðasta jökulskeiði en hann náði þessari útbreiðslu fyrir um 20-18.000 14C árum síðan. Mynd þessi er m.a. byggð á jökulgörðum sem kortlagðir hafa verið á landgrunninu og setlagarannsóknum (Höfundur: Hreggviður Norðdahl).

Fyrir um 15.000 14C árum urðu mikil umskipti í veðurfari þegar hlýir sjávarstraumar náðu á ný til haf­svæð­anna við landið. Í kjölfar hlýnunarinnar tók jökullinn að hörfa af landgrunninu og fyrir tæpum 13.000 14C árum síðan var brún hans komin inn fyrir núverandi strendur lands­ins. Þá mynduðust mjög há fjörumörk á Vestur- og Norðausturlandi en aldursákvarðanir á fornum sæskeljum sýna að þessi fjörumörk eru frá svonefndum Bölling tíma eða um 12.600 14C ára gömul.

Fundarstaðir hárra fjörumarka frá Bölling tíma (Höfundur: Hreggviður Norðdahl).

Fjörumörk í þessari miklu hæð mynduðust vegna þess að hopun jökulsins af landgrunn­inu og inn yfir nú­ver­andi strönd landsins var hraðari en svo að ris jarðskorp­unn­ar héldi í við hækk­un sjávarborðs vegna bráðnunar jökla.

Loftslag hélt áfram að hlýna og jöklar að bráðna svo landris varð langt umfram hækkun sjávarborðs. Þetta varð til þess að sjór tók að falla af landinu á seinni hluta Bölling tíma og frama á Alleröd tíma. Fjörumörk færðust jafnt og þétt neðar, líklega allt þar til að afstætt sjávarborð var komið niður undir hæð núverandi sjávarborðs við Ísland en þá fór að kólna á ný og jöklar gengu fram á ný á svonefndum yngra Dryas tíma, og náðu mestri stærð fyrir um 10.300 14C árum síðan. Margt bendir til þess að áður en jöklarnir gengu fram á yngra Dryas þá hafi þeir verið orðnir mjög litlir. Þeir jafnvel horfnir af stórum hluta landsins, eins og t.d. af gosbeltinu á Norðurlandi en þar finnast hraunskildir frá þessum tíma sem jöklar gengu svo yfir á yngra Dryas tíma.

Á þessum tíma stækkaði jökulskjöldurinn yfir Íslandi og náði þá víðast hvar lang leiðina út undir núverandi strendur landsins. Sumstaðar gekk hann í sjó fram, eins og á suðaustanverðu landinu þar sem að jökullinn náði öllum líkindum allt að 20 km út fyrir núverandi strönd. Samfara þessari stækkun jökulsins seig jarðskorpan undan vaxandi jökulfargi, afstætt sjávarborð hækkaði og náði hámarki á yngri Dryas tíma fyrir um 10.300 14C árum BP.

Aftur hlýnaði og á næstu 500 árum, eða á Preboreal tíma, minnkaði jökulskjöldurinn og jarðskorpan reis umfram hnattræna hækkun sjávarborðs þannig að afstætt sjávarborð lækkaði um 25-45 m. Þá kólnaði tímabundið aftur, jöklafarg jókst á ný og landinu var þrýst niður. Þess vegna hækkaði afstætt sjávarborð á ný og nú um allt að 25 m. Þá mynduðust víða á landinu áberandi fjörumörk um 10-35 m neðan við yngri Dryas fjörumörkin, en aldurs­ákvarðanir á sæskeljum sýna að þetta gerðist fyrir um 9.800 14C árum síðan. Eftir þetta varð stöðug hlýnun og jöklar hörfuðu hratt inn til landsins. Landris varð hratt við stöðugt minnkandi jökulfarg og fyrir um 9.400 14C árum síðan féll afstætt sjávarborð niður fyrir núverandi sjávarborð. Sjávarborð náði þá að öllum líkindum lægstu stöðu sinni við Ísland og var þá um 40 m neðar en það er í dag. Fyrir um 8.000 14C árum síðan er talið að stór hluti hálendisins hafi verið orðinn jökullaus en um það leyti runnu einhver stærstu nútímahraun landsins (m.a. Þjórsárhraunið mikla) að sjávarmáli sem þá var um 10-15 m neðan við núverandi sjávarmál. Síðan sjór náði lægstu afstæðu stöðu sinni hér við land hefur sjávarborð hækkað og á tímabili stóð það allt að 3-5 m ofar en í dag.