Sedimentkjerner

Tekst og foto: Anne Karin Wallace

Sedimentprøvetakeren senkes først ned til 50 meter over havbunnen, så slippes den og tyngden presser røret ned i sedimentet. I den enden av røret som vender ned er det en sandfanger som lukkes når røret heises opp, dermed mister vi ikke sedimentene på vei opp fra havbunnen.
 
Når prøven er ombord er forskeren klar til å studere den. Først må en sette på et lokk i begge ender av røret, deretter sages røret opp i biter som er 1,5 meter lange, og så deles disse i to på langs. Da kommer sedimentene til syne, og vi kan se en fin lagdeling. Sedimentene beskrives: farge, kornstørrelse, om det er små steiner i dem osv. Et målbånd settes på slik at man vet nøyaktig hvor dypt de ulike lagene har ligget, og kjernene blir fotografert.
Den ene halvparten av kjernen blir pakket ned for å bli lagret i et arkiv ved Universitetet i Bergen. Den andre halvparten vil forskerne ta prøver av. Noen av prøvene skal undersøkes nærmere av mikrobiologene for å finne ut mer om bakteriene som lever i sedimentene. Andre prøver skal geologene studere for å finne ut hvilke kjemiske stoff som er oppløst i vannet som er i sedimentet, måle pH og andre kjemiske parametre. Når dette er gjort pakkes kjernen ned og legges i en plastboks for å bli brakt med tilbake til Bergen. Der vil den bli analysert med en XRF-scanner, et instrument som kan fortelle hvilke grunnstoff, og dermed hvilke mineraler, som finnes i de ulike delene av prøven.

En kjerneprøve kan fortelle oss noe både om klimaet og om hydrotermal aktivitet tilbake i tid.

I prøven er det skall av foraminiferer. Disse utgjør en stor del av det vi kaller pelagisk sediment, partikler som har falt ned på bunnen fra vannet. Foraminiferer er små dyr med kalsiumkarbonatskall. Karbonat inneholder karbon, og ved å bruke 14C datering kan man bestemme hvor gammelt sedimentlaget er.
 
Dersom det har vært vulkanutbrudd eller aktive varme kilder på havbunnen vil vi få avsatt mineraler som inneholder jern og mangan. Hvis resultatene fra XRF-scanneren viser at vi har disse grunnstoffene i sedimentet kan vi konkludere med at det har vært vulkansk aktivitet eller aktive varme kilder på havbunnen.

Dersom det er småstein i sedimentet kommer de sannsynligvis fra et isfjell. I isen i et isfjell vil det alltid være en del stein og grus. Når isfjellet smelter vil disse synke ned på bunnen, og bli liggende der. Dersom vi finner slike steiner i et av sedimentlagene vet vi at de er avsatt i en kald periode. Sedimentprøvene kan altså fortelle oss noe om hvordan klimaet har vært bakover i tid.
 
Mye av sedimentene i prøvene er fra Bjørnøyaviften og inneholder mineraler som finnes i granitt. Dette viser at de er transportert fra det norske kontinentet. De er produsert under breene i de istidene, er transportert utover med vannet og er blitt avsatt på kontinentalsokkelen. I skråningen fra kontinentalsokkelen og ned i dyphavet ser vi at disse sedimentene har rast ned i dypet, og helt ned til den midtatlantiske ryggen.

Ved hjelp av fallkjerneprøvetaker får vi ikke opp prøver som er lenger ned enn 5 meter under overflaten. Geologene ønsker seg prøver av sediment og stein lenger ned i jordskorpa, og håper at de en gang i ikke altfor fjern framtid kan bore dypere ned og ta opp kjerneprøver. Da må de bruke et boreskip som kan bore mye dypere ned i havbunnen. Data som samles inn på årets ekspedisjon skal danne grunnlag for en mulig framtidig boring i dette området. Boring dypere ned i berggrunnen vil gi oss mer kunnskap både om hvordan mineralene som er her er dannet og om eventuelle ressurser som finnes her. Utenfor Japan har man boret dypt ned i havbunnen. Japan ligger i en subduksjonssone med vulkansk aktivitet og svært kraftige jordskjelv. Håpet er at undersøkelser av mineralene nedover i havbunnen skal gi kunnskap som kan gjøre det mulig å varsle disse store skjelvene. Du kan lese mer om slik boring på nettsidene til IODP.