Denne sten kan være med til at udvide Kongeriget Danmark
Sten fra havbunden i Arktis er et vigtigt bevismateriale i kampen for at få udvidet Kongeriget Danmark nord for Grønland.

Stenen her er en af de få prøver på verdensplan, som er hevet op fra den undersøiske bjergkæde Lomonosovryggen - et område ved Nordpolen, som flere lande vil have fingrene i. (Foto: John Boserup/GEUS)

På en bogreol på Øster Voldgade i København står en brunlig sten til pynt.

Den ser en smule undseelig og støvet ud. I hvert fald ligner den ikke noget, som har storpolitisk interesse.

Ikke desto mindre udgør den brunlige sten en brik i kampen for at få udvidet vores kongerige med et havområde nord for Grønland på hele 895.000 km2 - cirka 20 gange større end Danmarks landområde.

»En central del af vores argumentation for at området hører under det danske rigsfællesskab er, at området geologisk set hænger sammen med Grønland. Stenen er en vigtig brik i den bevisførelse,« forklarer Christian Knudsen, som er geolog og seniorforsker hos De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS).

Han er førsteforfatter på et nyt studie, der har stenen som en af sine ’hovedpersoner’ – og som løfter sløret for noget af det videnskabelige skyts, der har til formål at udvide Kongeriget Danmark.

Hentet i dybet

Stenen er hentet op fra mere end tre kilometers havdybde. Den blev fundet på en skråning på Lomonosovryggen – en kæmpestor undersøisk bjergryg, som strækker sig tværs over Polhavet fra det nordlige Grønland til Rusland.

Sten fra Lomonosov

I denne artikel omtales for nemheds skyld kun en enkelt sten.

Det nye studie bygger imidlertid på analyser af flere sten, som er hentet op fra to forskellige steder på Lomonosovryggen.

Stenprøverne omfatter både sandsten og silt-sten samt bjergarten glimmerskifer.

Lomonosovryggen er centrum for det store havområde, hvor det danske rigsfællesskab har gjort krav på retten til at udnytte resurserne på havbunden og i undergrunden.

Rusland har imidlertid også gjort krav på en stor del af Lomonosovryggen, og det samme ventes Canada at gøre i de kommende år. Den undersøiske højderyg nær Nordpolen er med andre ord blevet centrum for en storpolitisk magtkamp.

»Det interessante ved kampen om Nordpolen er, at den ikke bliver udkæmpet af soldater, sværd og andre våben. Det er forskere som os, der skal levere skytset for at få Kongeriget til at vokse,« konstaterer geologen Christian Knudsen.

Hør Christian Knudsen fortælle om stenen fra Lomonosovryggen i dette videoklip. (Video: Lise Brix/Camilla Kristensen)

Forskning mellem isbjerge

Forskerne har under ledelse af Christian Marcussen fra GEUS været på flere togter i det isfyldte område omkring Lomonosovryggen og Nordpolen. Under sejltogterne har forskerne indsamlet videnskabelige beviser på, at den undersøiske bjergryg hænger naturligt sammen med Grønland.

»Det er virkelig et uvejsomt område, hvor der normalt aldrig er nogen andre mennesker, som kommer. Der er mere eller mindre permanent havisdækning, så det er temmelig vanskelige forhold at arbejde under,« fortæller Christian Marcussen, som fra 2003 til 2014 har været leder af den grønlandske del af Rigsfællesskabets Kontinentalsokkelprojekt (se faktaboks under artiklen).

Grænser til havs

Et land har grundlæggende ret til at udnytte havet op til 200 sømil (370,4 kilometer) fra sin kyst.

Andre lande må altså ikke bare fiske eller bore efter olie inden for de 200 sømil.

I visse tilfælde kan en stat udvide sit område og gøre krav på havbund, som ligger længere væk fra kysten end 200 sømil.

Det kræver kort fortalt, at staten kan vise, at havbunden er en naturlig forlængelse af statens landområde.

Retten til udnyttelse af resurserne længere væk fra kysten end 200 sømil gælder ikke vandmasserne (altså f.eks. fiskeri), men kun udnyttelse af resurser og under havbunden (f.eks. bore efter olie eller lave minedrift på havbunden.)

Kilde: Christian Marcussen

Det seneste togt foregik i 2012 ombord på den svenske isbryder Oden. Fra Oden firede forskerne en kilometerlang wire ned i vandmasserne. For enden af wiren sad en grab, der kunne skrabe henad havbunden og samle prøver op i et stålnet. En af de ting, som grabben hev med op fra Lomonosovryggen, var den brunlige sten, som i dag står til pynt på Christian Marcussens kontor.

Indblik i beviserne

Stenen har for længst udtjent sin værnepligt i kampen om Nordpolen. Det danske rigsfællesskab indleverede sine beviser og argumenter for, at Lomonosovryggen hører sammen med Grønland, til Sokkelkommissionen (se faktaboks) i 2014.

I det nye studie bliver en del af bevisførelsen imidlertid afsløret for offentligheden.

»Det er første gang offentligheden kan få indblik i, hvordan vi argumenterer for, at Lomonosovryggen har kontinental oprindelse,« siger Christian Knudsen.

»Hvis den har kontinental oprindelse, vil man kunne se, at dens klipper er dannet ved, at to kontinenter er stødt sammen.«

Hvorvidt Lomonosovryggen har kontinental oprindelse eller ej, lyder måske som et faktum, der kun kan vække ophidselse blandt geologer.

Men faktisk har det stor betydning for, om Lomonosovryggen hænger geologisk sammen med Grønlands landmasse – og dermed for om Kongeriget Danmark kan gøre krav på Lomonosovryggen.

»I den sammenhæng har det været vigtigt, at vi skulle bevise, at Lomonosovryggen er et kontinent og ikke er ocean,« siger Christian Knudsen.

Han tilføjer, at den brunlige sten på bogreolen har spillet en rolle i bevisførelsen, fordi den er en af de relativt få stenprøver i verden, som rent faktisk er blevet hentet op fra det iskolde dyb, hvor Lomonosovryggen ligger gemt.

Kortet viser Arktis. Den lilla farve indikerer området, som Kongeriget Danmark har gjort krav på - den gule farve området, Rusland gør krav på (Canada ventes også at gøre krav på en del af ryggen). Kongerigets krav har også et lille overlap med Norges krav (sort skravering). Nordpolen er markeret med en sort stjerne. (Illustration: GEUS)

Sherlock Holmes for geologer

Grundlæggende set har forskerne i deres analyser af stenen – og de andre stenprøver, som er hentet op fra dybet – skullet bevise to ting:

  1. I første omgang skulle de finde ud af, om stenen overhovedet stammer fra Lomonosovryggen – og ikke er blevet bragt dertil ved en tilfældighed. Det er en kendt sag, at sten kan sidde indkapslet i isbjerge. Hvis isen smelter, kan stenen ryge ned på havbunden – et fænomen kendt som ’dropsten’. Hvis der er tale om en dropsten, kan stenen ikke give reelle informationer om Lomonosov-ryggen.
  2. Dernæst skulle forskerne finde ud af, hvilken historie stenen har gennemlevet. Hvis stenen bærer tegn på en kontinental oprindelse – og at dens historie hænger sammen med Grønland – vil det støtte Rigsfællesskabet krav på Lomonosov-området.

»Vores arbejde er en form for detektivarbejde. Vi har en Sherlock Holmes-agtig tilgang til det, hvor vi bruger forskellige metoder og bevismateriale til at regne tilbage i tiden og få et billede af, hvad der er sket med Lomonosovryggen,« siger Christian Knudsen.

I det følgende gennemgår vi de to trin i forskernes bevisførelse.

Derfor er det ikke en dropsten

Lad os først se på, hvorfor forskerne mener at vide, at den brunlige sten ikke er en dropsten, som tilfældigvis er blevet transporteret hen til Lomonosovryggen af et isbjerg.

I den forbindelse har det været afgørende, at stenen havde en skorpe omkring sig.

»Det er en 15 centimeter tyk skorpe. Den er rigtig flot og ligner lidt blomkål. Vi kan måle os frem til, at skorpen er blevet aflejret oven på selve stenen igennem otte millioner år,« fortæller Christian Knudsen.

De otte millioner år har Christian Knudsen regnet sig frem til ved at tage målinger af Berylium hele vejen ned igennem den blomkålslignende skorpe. Berylium er et grundstof, som findes i flere udgaver (isotoper), herunder:

  • Berylium 9, som er stabil – det vil sige, den ændrer sig ikke.
  • Berylium 10, som er ustabilt (radioaktivt) – det vil sige, den ændrer sig (henfalder) og bliver til Berylium 9.

»Fordi Berylium 10 er ustabilt og henfalder, så ved vi, at jo mindre berylium 10, der er i en prøve, des ældre er prøven,« forklarer Christian Knudsen og påpeger, at metoden minder om den mere kendte kulstof 14 metode.

»Berylium 10 bliver dannet øverst oppe i atmosfæren, men det ryger ned gennem havvandet. Derfor er berylium 10 løbende blevet indlejret i skorpen oven på stenen. Det inderste lag af skorpen er ældst og har det laveste indhold af Berylium 10,« siger Christian Knudsen.

Når forskerne måler mængden af berylium 10 i forhold til berylium 9, kan de regne ud, at det er 8 millioner år siden, det inderste af skorpen begyndte at blive aflejret på stenen.

»Det er vigtig viden, fordi for otte millioner år siden var der ikke nogen istid. Da var der varmt i området, og der var ikke noget isbjerg, som kunne have transporteret stenen hen til Lomonosovryggen. Så konklusionen er, at stenen har siddet der siden før istiden, og derfor kan det ikke være en dropsten,« siger Christian Knudsen.

Men kan skorpen ikke bare være blevet dannet oven på stenen et andet sted igennem otte millioner år – og så senere være blevet flyttet hen til Lomonosovryggen?

»Denne her type skorper dannes kun på bunden af havet. Der er ikke noget is, der skurer henover dybhavet, så der er ikke noget is, der kan have fået fat på den. Når du ser skorpen, kan du også se, at den er porøs. Man kan ikke forestille sig, at den kan holde til at blive flyttet af is,« forklarer Christian Knudsen.

Professor Victoria Pease, som også er geolog og forsker i Lomonosovryggen ved Universitetet i Stockholm, bekræfter, at skorpen omkring stenen er en god indikation på, at stenen har ligget på bunden af havet i otte millioner år.

»Det er altid et ’issue’, når man laver denne her type forskning, at man skal sandsynliggøre, at prøven virkelig også stammer derfra, hvor man har opsamlet den. I dette tilfælde, hvor de har en skorpe rundt om stenen, tyder det på, at stenen ikke er blevet flyttet. Hvis stenen var blevet flyttet, ville skorpen ikke have udviklet sig,« siger Victoria Pease, som ikke har været med til at lave den nye undersøgelse, men er redaktør af tidsskriftet, hvor studiet er blevet trykt.

Den svenske isbryder Oden førte forskerne op til det uvejsomme havområde i Arktis, hvor Lomonosovryggen ligger begravet. To steder på ryggen opsamlede forskerne prøver. (Foto: Thomas Funck/GEUS)

Derfor har stenen kontinental oprindelse

Så langt så godt. Forskerne mener, at de har deres på det tørre i forhold til at bevise, at stenen vitterligt stammer fra det faststående fjeld på Lomonosovryggen – og ikke bare er en tilfældig sten, som er blevet smidt i området af et isbjerg.

Så er næste skridt at bevise, at stenen – og dermed Lomonosovryggen – har kontinental oprindelse.

Billedet viser en tyndt skåret skive af stenen fra Lomonosovryggen - set gennem et mikroskop. Man kan se, at sandlagene i stenen er foldede - et tegn på bjergkædefoldning. (Foto: Christian Knudsen/GEUS)

Her har forskerne haft fokus på selve stenen og altså ikke den blomkålsagtige skorpe. Selve stenen er en sandsten. Det vil kort fortalt sige en sten, som for meget længe siden er blevet skabt ved, at sand er blevet sammenpresset.

Forskerne kan se, at de oprindelige sandlag i stenen senere er blevet foldet og presset yderligere sammen. Det er sket ved en voldsom begivenhed, hvor to kontinenter er stødt sammen og har dannet bjerge – såkaldt bjergkædefoldning, forklarer Christian Knudsen.

»Du kan forestille dig, at der oprindeligt har været en lagdeling i sandstenen, som har været lige. Man har altså kunnet se nogle lige, parallelle linjer i stenen, ligesom hvis du graver ned og ser på lagene i sandet på stranden. Men vi kan se, at den gamle lagdeling på et tidspunkt er blevet foldet. Lagene er ikke længere lige,« forklarer Christian Knudsen.

Dette tegn på bjergkædefoldning af stenen har blandt andet betydning, fordi bjergkædefoldning er en kontinental proces, forklarer Christian Knudsen:

FNs Havretskonvention

FNs Havretskonvention er en slags grundlov for havet.

En del af loven (Artikel 76) beskriver, hvornår et land kan få ret til at udnytte havbund og undergrund længere væk end 200 sømil fra sin kyst.

Der er nedsat et ekspertudvalg kaldet Kommissionen for Kontinentalsoklens Grænser (CLCS) – kendt som Sokkelkommissionen – som består af eksperter indenfor geologi, geofysik og hydrografi.

Sokkelkommissionen har til opgave at vurdere ansøgninger (submissioner) fra stater, som vil udvide deres rettigheder til havbund efter reglerne i Artikel 76.

Kilde: Christian Marcussen

»Når to kontinenter støder ind i hinanden, bliver der dannet bjerge. Da Indien stødte ind i Kina, fik vi for eksempel skabt Himalayabjergene. Så bjergkædefoldning er en kontinental proces. Det er en af grundene til, at vi kan vi sige, stenen har kontinental oprindelse,« forklarer Christian Knudsen.

Mineraler afslører alder

I det nye studie har forskerne også analyseret mineraler, som sidder indlejret i stenen. Mineralerne er placeret sådan, at de afspejler det tryk, stenen har været udsat for, og de blev faktisk også dannet under den voldsomme bjergkædefoldning, som skabte Lomonosovryggen, forklarer Christian Knudsen.

Ud fra mineralerne har forskerne beregnet, at bjergkædefoldningen skete for omkring 470 millioner år siden. Det er for geologer måske det mest spændende ved det nye studie, og det vil du kunne læse mere om i denne artikel.

Derimod er det hverken specielt overraskende eller sensationelt for geologer, at Lomonosovryggen har kontinental oprindelse, påpeger geolog Thorsten Nagel. Flere andre studier har nemlig peget på præcis det samme.

»Men resultaterne etablerer helt klart mere end før, at Lomonosovryggen er et stykke kontinent med en langvarig tektonisk historie (dvs. en historie, som har været præget af forskydninger i jordskorpen, red.),« siger Thorsten Nagel, som er lektor ved Institut for Geoscience på Aarhus Universitet og ikke har været en del af det nye studie.

»Alle prøver er helt klart kontinentale og meget ældre end de oceaniske bassiner, som blev formet på hver sin side af Lomonosovryggen.«

Kontinentalsoklens grænser

At Lomonosovryggen er et stykke kontinent er imidlertid langt fra nok til at fastslå, at det danske Rigsfællesskab skal have ret til at udnytte havbunden og undergrunden i området.

Kontinentalsokkel:

En kontinentalsokkel er oprindeligt et geologisk begreb, som betyder landmassens fortsættelse under havets overflade.

I FNs Havretskonvention beskrives kontinentalsoklen som hele den naturlige forlængelse af en stats landområde (altså under vandet). Begrebet har derigennem fået en anden og juridisk betydning.

Den ydre grænse af kontinentalsoklen i juridisk forstand fastsættes efter komplicerede regler nedfældet i konventionens artikel 76. Se illustration nedenfor.

Kilde: Christian Marcussen

I sig selv kan det faktum, at Lomonosovryggen er kontinental, sådan set ligeså godt udnyttes af Rusland eller Canada til at fremlægge argumenter for, at ryggen burde tilhøre deres land.

De forskellige lande skal først og fremmest vise, at Lomonosovryggen morfologisk (ud fra formen på landskabet) og geologisk hænger sammen med deres landmasse. Fra Rigsfællesskabets side skal man altså vise, at Lomonosovryggen hænger sammen med det nordlige Grønland – eller sagt mere præcist; det skal bevises, at Lomonosovryggen er en del af Grønlands kontinentalsokkel (se faktaboks).

For at kunne vise dette har forskerne blandt andet kortlagt området omkring Lomonosovryggen med ekkolod og lydbølger, som de har sendt ned i dybet. (Du kan læse meget mere om deres arbejde her på Kontinentalsokkelprojektets hjemmeside.)

Et lands kontinentalsokkel kan i nogle tilfælde bestemme, hvor landets grænser går til søs. Billedet illustrerer, hvordan grænsen for en kontinentalsokkel kan fastsættes ud fra regler i FNs Havretskonvention (juridisk kontinentalsokkel). (Illustration: GEUS/a76.dk

Hvornår får vi svar?

Og hvornår får vi så svar på, hvilket land - eller hvilke lande - der får retten til at udnytte Lomonosovryggen? Det korte svar er, at det kan tage mange år.

Det afhænger for det første af, hvor længe det vil tage Sokkelkommissionen, at færdigbehandle alle staternes - Ruslands, Canadas og Kongeriget Danmarks - ansøgninger (submissioner) om retten til Lomonosov-området. Denne proces vil formentlig vare indtil slutningen af næste årti, oplyser Christian Marcussen.

»Et resultat af Sokkelkommissionens anbefalinger kan være, at der vil være overlappende krav i området omkring Lomonosovryggen. I så fald skal de involverede stater til forhandlingsbordet for at finde frem til en endelig afgrænsning af området. Findes der ikke en forhandlingsløsning, kan sagen bringes for den Internationale Domstol, der så må træffe en afgørelse. Under alle omstændigheder er det en meget langvarig proces,« siger Christian Marcussen fra GEUS

Han henviser til, at Canada og Kongeriget Danmark - uden anden videre sammenligning - siden 1973 har været uenige om, hvem der ejer den lille ø, Hans Ø, som ligger mellem det nordvestlige Grønland og Canada.

Det er jo ikke nogen hemmelighed, at Rigsfællesskabet gerne vil have fingre i Lomonosovryggen. Har det på nogen måde påvirket jeres arbejde?

»Den opgave, vi har fået, gik ud på at beskrive geologien i området, og det har vi gjort, så godt vi kunne. Vi er glade for, at det har kunnet bruges i en sag, der er af national betydning, men hos en forskningsinstitution som GEUS kan man bestille en videnskabelig undersøgelse, men ikke bestille nogen bestemte resultater. Ved netop at offentliggøre vores resultater i en international videnskabelig publikation får vi et kvalitetsstempel af vores fagkollegaer,« siger Christian Knudsen.

»Et produkt af undersøgelsen er jo også, at vi har lært noget om den geologiske opbygning af et kæmpe område, der jo nok er et af de største hvide pletter på det geologiske kort over Jorden.«

Fakta: Kongeriget har vokseværk

Kongeriget Danmark godkendte (ratificerede) FNs Havretskonvention i 2004.

Herefter havde Kongeriget Danmark 10 år til at gøre krav på retten til nye havbundsområder efter reglerne i konventionen.

I 2002 oprettede regeringen det såkaldte Kontinentalsokkelprojekt under ledelse af GEUS.

Projektet fik til opgave at identificerede havbundsområder, som Kongeriget Danmark havde mulighed for at gøre krav på efter reglerne i Havretskonventionen. Sidenhen skulle Kontinentalsokkelprojektet også indsamle den nødvendige videnskabelige dokumentation for at kunne indsende et krav på områderne.

Kongeriget Danmark endte med at indsende i alt fem ansøgninger (submissioner) med krav om at få ret til områder ved Færøerne og Grønland. Kun en af ansøgningerne er indtil videre færdigbehandlet af Sokkelkommissionen:

  • Området nord for Færøerne omfatter et areal på ca. 88.000 km2. I 2014 afsluttede Sokkelkommissionen sin behandling af ansøgningen ved udstedelse af en anbefaling (CLCS-rekommandation).
  • Området syd for Færøerne omfatter et areal på ca. 608.000 km2. 
  • Området syd for Grønland omfatter et areal på ca. 115.000 km2.
  • Området nordøst for Grønland omfatter et areal på ca. 62.000 km2.
  • Området nord for Grønland omfatter et areal på ca. 895.000 km2 - herunder Lomonosovryggen.

Kontinentalsokkelprojektet har været ledet af GEUS, som har samarbejdet med flere andre institutioner i Danmark, Færøerne og Grønland.

Projektet havde i perioden 2002-2014 et budget på i alt 330 millioner kroner.

Kilde: Christian Marcussen/Kontinentalsokkelprojektet

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud