Breer og klima

Vi skiller mellom to typer likevektslinjer. På platåbreer påvirkes likevektslinjen av både regional temperatur i smeltesesongen, regional fordeling av nedbør i form av snø, og av den fremherskende snøbærende vindretningen. Siden platåbreer har utløpere i alle himmelretninger kan effekten av fremherskende vindretning midles mellom de ulike breutløperne, og likevektslinjen for hele breen er styrt av regional temperatur og regional fordeling av nedbør som snø, dvs. en regional temperatur-nedbør likevektslinje. På botnbreer påvirkes likevekslinjen i betydelig grad av fremherskende snøbærende vindretning, og vi snakker om en mer lokal temperatur-nedbør-vind likevektslinje. Den lokale likevektslinjen på botnbreer kan ligge betydelig lavere enn den regionale likevektslinjen på platåbreer.

Siste istid sluttet for om lag 11.500 år siden, men norske breer har trolig eksistert mer eller mindre sammenhengende frem til i dag. Tradisjonelt har brevariasjoner blitt rekonstruert ved hjelp av morenerygger. Siden de fleste norske breer var på sitt største gjennom de siste 10.000 år under «den lille istid» for rundt 250 år siden (AD 1750), er morenerygger fra det meste av denne lange perioden ødelagt av dette unge brefremstøtet. Skal en rekonstruere brevariasjoner og klimaendringer fra perioden før «den lille istid» må en derfor angripe «problemet» på en indirekte måte gjennom å utnytte det fine grågrønne breslammet som produseres når en aktiv bre eroderer underlaget. Fra breen fraktes breslammet (i suspensjon) med breelver til det avsettes i nedstrøms innsjøer utenfor bremarginen fra «den lille istid». Smelter breen vekk fra nedslagsfeltet vil biologisk produksjon dominere i innsjøen, og organiske sedimenter (gyttja) vil avsettes. Ved å ta opp kjerner fra innsjøen og studere sedimentene, kan vi gjennom å datere perioder med avsetning av breslam rekonstruere når breen har vært til stede i nedslagsfeltet, og hvordan størrelsen og likevektslinjen har variert gjennom de siste 10.000 årene. Brestørrelsen beregnes i forhold til landskapet rundt, mens likevektslinjen må korrigeres for landhevning relativt til dagens havnivå.

Det eksisterer en nær ikke-lineær (eksponentiell) sammenheng mellom årlig nedbør som snø (gjort om til vann) og middeltemperaturen i smeltesesongen (definert å være fra 1. mai – 30. september) ved likevektslinjen til norske breer. Denne sammenhengen kaller vi «Liestøl-forholdet» eller «Liestøl-ligningen» og innebærer at hvis enten årlig snømengde eller middeltemperaturen gjennom smeltesesongen er kjent, så kan den andre faktoren beregnes. Liestøl-ligningen innebærer også at hvis en uavhengig «proksy» (dvs. data fra en informasjonskilde som indirekte gjenspeiler variasjoner i det fenomenet en ønsker å vite mer om) for temperaturen i smeltesesongen ved likevektslinjen er kjent, så kan vi beregne endringer i nedbøren i form av snø gjennom året, både regionalt basert på platåbreer og mer lokalt basert på botnbreer.

En lang rekke master- og ph.d. prosjekter knyttet til breer og klima fra perioden etter siste istid (holosen) har vært gjennomført i regi av Faggruppen i naturgeografi på Vestlandet (Folgefonna, Hardangerjøkulen, Jostedalsbreen, Grovabreen), i Øst-Jotunheimen, Børgefjell, Okstindan, Høgtuvbreen, Austre Svartisen, Glombreen, Sulitjelmaisen, Lofoten og Lyngen.

Vi har også hatt flere master- og ph.d. prosjekter som har arbeidet med isavsmeltningen etter siste istids maksimum (for omlag 18.000-20.000 år siden) og rekonstruert det samtidige klimaet langs kysten av Vestlandet og Nordland, i Lofoten og Vesterålen, og i Lyngen.

«Kald og varm is»

I det indre av Skandinavia var det i lange perioder under siste istid (weichsel) en spesiell kombinasjon av lite nedbør i form av snø og svært lave temperaturer gjennom det meste av året. For at isoppbygging skulle skje over større områder under disse klimatiske forholdene må det ha vært svært begrenset snøsmelting om sommeren. Antagelig foregikk mye av den begrensede smeltingen som direkte fordampning til atmosfæren (sublimasjon), og det meste av terrenget som snøen la seg på hadde trolig evig tele (permafrost) som ikke smeltet om sommeren. Breene som bygde seg langsomt opp under disse vilkårene var derfor frosset fast til underlaget uten å erodere, og blir betegnet som «kalde». Dette i motsetning til erosive breer som betegnes som tempererte eller «varme» (bresålen er på «trykksmeltepunktet»). En bre vil forbli «kald» inntil den når en kritisk tykkelse styrt av samspillet mellom synkende lufttemperatur med høyde over havet (gradient på omlag 0,6˚C/100 m) og økningen i temperatur med dyp i en større ismasse (innlandsis) som følge av trykk (gradient på omlag 1,8˚C/100 m). Avhengig av årlig tilvekst av snø/is og hvor lenge klimaet er gunstig for fortsatt isoppbygging, vil en «kald» bre til slutt bli temperert («varm») siden de to gradientene virket mot hverandre.