Spennende undervisning i karst

Professor Stein-Erik Lauritzen ved Institutt for geovitenskap er spesialist på speleologi (grottevitenskap) og tar gjerne studentene sine ned i både mørke og trange grotteganger for å vise dem fasinerende geologiske formasjoner og fenomener.

På GEOV 221-kurset ved GEO lar han studentene erfare at speleologi er et  "støvlefag" hvor en kommer i intim kontakt med sine studieobjekter, men også med sine egne eventuelle klaustrofobe eller klaustrofile egenskaper.

Her er Lauritzens rapport fra årets feltkurs som var lagt til Mo i Rana, og Fauske, i tidsrommet 28/9 - 5/10 2013:

GEOV 221: Karstgeologi og karsthydrogeologi

Som det eneste kurstilbud i Skandinavia, underviser vi 10 stp. om karst - landformer dannet ved kjemisk oppløsning. Kurset viderefører basal kjennskap til karst fra begynnerkursene og fra geomorfologi-kurset og bringer studentene opp til master-nivå i emnet. Mange masterstudenter tar dette, både de med kvartærgeologisk og de med petroleumsgeologisk bakgrunn.

Karstfag også petroleumsrelevant

I petroleumssammenheng er karstfag kommer stadig mer i fokus, bl.a. på grunn av betydelige funn i karbonater på norsk sokkel. Kurset er også nyttig bakgrunn for GEOs nyetablerte feltkurs i karbonatgeologi på Bahamas.  

Økende aktualitet i kvartær geomorfologi og landskapsutvikling

Karst-landformer og -grotter har også økende aktualitet i kvartær geomorfologi og landskapsutvikling, og for hydrogeologer er det avgjørende å kjenne til karstakviferers avvikende egenskaper i forhold til andre type grunnvannsmagasiner. 25% av jordas befolkning er avhengig av vann fra karstområder.

Større betydning i moderne paleoklima-forskning

Grotteavsetningers (karbonat-speleothemer) rolle som paleoklima-arkiver har fått en stadig større betydning i moderne paleoklima-forskning: speleothemer leverer de mest presise og diverse terrestriske arkiver vi har.  Kurset tar også for seg det som er Norges spesialitet: grottedannelse ved isbre-kontakt og karst dannet i smale striper av metamorf marmor (stripekarst).

Alternerer kurs mellom Slovenia/Kroatia og i Mo i Rana

Kurset går om høsten, noe som tillater et en-ukes feltkurs som holdes alternativt i Slovenia/Kroatia og i Mo i Rana. Årets feltkurs gikk på Mo, med innkvartering ved Grønligrotta og besøk i grotter og karstområder både i Rana og i Fauske.

Både teori og praktisk "grotting"

I løpet av en uke får deltakerne prøvd seg grundig i både teori og praktisk grotting. Første dagen tester de sine klaustrofobe (og eventuelt -klaustrofile) egenskaper igjennom en grundig (både tørr og våt)  grottetur kombinert med  en forskningsbasert gjennomgang av Grønligrottas morfologi - som forøvrig ligger tett ved innkvarteringsstedet. Her er gjort en nykartlegging i forbindelse med tre cand.scient. oppgaver på begynnelsen av 2000 tallet, slik at det er mye materiale å presentere.

Studentene lærer videre ulike metoder for vannføringsmålinger og kjemisk analyse av karstvann og bruker dette til å beregne oppløsningsrater og beregning av grotters veksttid.

Glomdalens marmorområde og "Marmorslottet"

Vi bruker så to feltdager i  Glomdalens marmorområde hvor en får vist det meste vedrørende grottemorfologi, overfateformer og prosesser. Et besøk i det såkalte "marmorslottet" er alltid suksess, både på grunn av stedets estetikk, men også fordi en her lett kan anskueliggjøre en mengde grotteformer (speleogen) og prosesser. Marmorslottet kan på mange måter betraktes som ei aktiv, proglasial grotte uten tak.  Nedre Glomdal har et utall grotter som viser alle aspekter ved påvirkning av bre-is på karst, og prosesser som har pågått i postglasial tid. I sentrale Glomdal besøker vi noen ganske krevende, aktive meandergrotter og det gjøres målinger av prosessene  i Glomdalsvatnets underjordiske avløp.

Kjøretur over Saltfjellet

En hel dag (med tidlig avreise) benyttes til en kjøretur over Saltfjellet og ned igjennom store karstsområder i Saltdalen, med besøk i et merkelig, mogote-liknende landskap ved Røkland ("Lille-Kina"). 

Okshola og Svarthammarhola på Fauske

Dagen medgår til to grottebesøk, Okshola og Svarthammarhola på Fauske, og dersom tiden tillater det, et besøk i Løvgavlens marmorbrudd. Her, i grottene, får studentene se mange typer speleothem (=grotte-innhold) og meget gode eksempler på hvordan isavsmeltning kan herje med ei grotte. Svarthammarhola som Skandinavias største naturlige hulrom og som dynamisk isgrotte fungerer pedagogisk godt og vi har mye faktamateriale å bidra med. Samtidig får en med tydelige eksempler demonstrert hvilken ødeleggende effekt overdreven og ukontrollert grotteturisme kan ha på en lokalitet.

Hammernesgrotta i Rana

Rana har et prakteksemplar av en freatisk, undulerende grotte med bekkeskår ( sløyfegrotte): Hammernesgrotta. Dette er også en av få grotter i Norge med høyest påviselig alder. En full dag (8 timer) benyttes delvis gående, krypende og ålende igjennom det nesten 3 km lange systemet. Her får studentene meget intim og selvopplevd erfaring med freatiske sløyfer, især hvordan de kan bukte seg snart oppover, snart nedover i bergmassen. Oppsprekning og andre geologiske strukturer som har fungert som mal (templat) for grottedannelsen er tydelige å se. Innfyllinger av ulike slag, fra silt-leire til diamikter og de berømte blokkstrømmene har stor undervisningsverdi. Det er særlig verdifullt å sette studentene til å observere og tolke hver etappe vi beveger oss igjennom fjellet. 

Lunch i "Kaffihallen"

Lunch blir holdt i "Kaffihallen", et navn Gunnar Horn (1894 - 1946) satte på sitt kart fra 1947. Høydepunkter er de mange trange partiene i grotta, hvorav "Trangen" noen ganger kan være mer enn halvfull av vann. Imidlertid var den tørr i år, så deltakerne slapp billig unna. De nedre delene av grotta har uovertrufne sløyfer med svært store og svært trange partier, og en kikk ned i vannlåsen nederst i grotta avslutter 8 timer under jorda og en kommer ut av fjellet igjennom en liten åpning høyt oppe i lia over Langvatnet.

Plurdalen

Siste dagen besøker vi Plurdalen, et dalsystem med lite utviklede glasiale trekk, idet området befinner seg mellom to større landformer som har tatt de store isstrømmene. Plurdalen karst har mange fluviale trekk, men også med store grottesystemer hengende over dagens erosjonsbasis. Pluras underjordiske løp over nesten 3 km er i dag et populært sted for grottedykkere. De aktive freatiske sløyfene går ned mer enn 130 m under vannivået, og en finsk gruppe som var der i samme periode som oss, greide i år å finne forbindelsen igjennom hele sløyfa som nå er 135 m dyp. Plurdalen karst har svært store- og for Norge helt utypiske - kollapser og breksjesoner. det Såkalte "Steinugleflåget" danner, etter det vi vet i dag, en mer enn 230 m høy breksjepipe og har en flott dagåpning, et skolekesempel på kollapsdoline ("Einsturtzdoline").

Laboratorieøvelser rundt kjemiske likevektsprosessene og på deres hastighet

Karst-landformer er, som nevnt, unike i den forstand at de er dannet utelukkende ved kjemisk oppløsning av bergmassen. Ut over strømmende vann er strengt tatt ingen fysiske prosesser nødvendige, slik som frostforvitring, massebevegelse, etc. Kurset har derfor sterkt fokus på de kjemiske likevektsprosessene og på deres hastighet (kinetikk). Disse to faktorene har meget stor forklaringskraft både når det gjelder karstformenes størrelse og form. Derfor har GEOV221 også noen korte laboratorieøvelser, hvor studentene analyserer egne vannprøver fra feltkurset, og vi gjennomfører et kinetikkeksperiment hvor kalsittmarmor oppløses i vann/CO2. Vannanalysene kombineres med hydrologiske målinger hvorved en kan estimere veksthastigheten til aktive grotter. Her brukes Glomdalsvatnets underjordiske avløp som feltmodell.

Kursets hovedinnhold

Oppsummert gir GEOV221-kurset ved Institutt for geovitenskap i hovedsak en ganske grundig gjennomgang av relevant karbonatkjemi og -kinetikk, oversikt over de fleste aspekter ved karst og grotter, og deres dannelsesmekanismer. Feltkurset bygger etter vår mening godt opp under dette og etterlater et varig inntrykk hos studentene at speleologi (grottevitenskap) er et "støvlefag" hvor en kommer i intim kontakt med sine studieobjekter, avslutter Lauritzen.