Studie: Bjergkæden Lomonosovryggen blev foldet for 470 mio. år siden
Nyt dansk studie kommer med et bud på, hvordan og hvornår den kæmpemæssige bjergryg Lomonosovryggen blev skabt.

Lomonosovryggen er på størrelse med Alperne og løber forbi Nordpolen - under vandet. (3D-illustration: Data fra IBCAO, figur fra GEUS/a76.dk)

Lomonosovryggen er på størrelse med Alperne og løber forbi Nordpolen - under vandet. (3D-illustration: Data fra IBCAO, figur fra GEUS/a76.dk)

Midt i Polhavet – tæt på klodens nordligste punkt Nordpolen – ligger Lomonosovryggen begravet af hav og is.

Den undersøiske bjergryg strækker sig 1.800 kilometer tværs henover det nordligste af vores klode, men vores viden den kæmpemæssige bjergryg er fortsat sparsom.

»Det skyldes først og fremmest, at der kun findes få prøver fra selve Lomonosovryggen,« forklarer professor Victoria Pease fra Institutionen for Geologiske Videnskaber på Stockholm Universitet.

I et nyt studie præsenterer danske forskere en række unikke stenprøver, som er hevet op fra det iskolde dyb. Ved at analysere stenene forsøger de at rekonstruere Lomonosovryggens historie.

»Så vidt, vi ved, er vores stenprøver taget fra det nordligste sted på Lomonosovryggen, hvor der hidtil er indsamlet prøver af bjergkædens klipper,« siger den ledende forfatter på studiet, Christian Knudsen, som er geolog og seniorforsker hos De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS).

»Vores resultater peger på, at stenene i Lomonosovryggen blev udsat for en voldsom begivenhed for 470 millioner år siden, hvor to kontinenter stødte sammen,« tilføjer han.

Skabt af bjergkædefoldning

Inden stenprøverne blev opsamlet af forskerne, befandt de sig på Lomonosovryggen, hvor de havde op til tre kilometers vandmasser og isbjerge ovenover sig.

Lomonosovryggen

Lomonosovryggen er en undersøisk bjergryg på Nordpolen.

Størrelsesmæssigt kan den sammenlignes med alperne – bortset fra at den ligger under havets overflade.

Den blev opdaget af en sovjetisk ekspedition i 1948 og er opkaldt efter den russiske forsker Mikhail Lomonosov.

De fleste af de prøver, der blev hevet op fra dybet, var sandsten, og forskerne kan se, at stenene har været udsat for en bjergkædefoldning – det vil sige en heftig begivenhed, hvor to kontinenter er stødt sammen.

»Man kan se, at lagene i stenen er blevet foldet og presset sammen, da kontinenterne stødte sammen. Der blev også dannet nye mineraler i stenen, som er orienteret i forhold til det tryk, stenen har været udsat for,« forklarer Christian Knudsen.

Mineraler afslører alder

De mineraler, som sidder indlejret i stenene, er af typen glimmermineraler. Disse glimmermineraler kan give forskerne indblik i, hvornår Lomonosovryggen blev udsat for bjergkædefoldning.

»Vi kan se, at mineralerne er blevet dannet samtidig med foldningen. Mineralerne kan kun dannes under tryk, så de er blevet dannet under trykket fra bjergkædefoldningen. De mineraler, som blev dannet, indeholder kalium. Kalium kan vi bruge til at afsløre, hvor gamle mineralerne er,« forklarer Christian Knudsen.

Grundstoffet kalium findes naturligt i flere udgaver (isotoper), herunder den ustabile Kalium-40-isotop. Kalium 40 kan med tiden ændre sig (henfalde) og blive til grundstoffet Argon (Argon 40).

Jo mere af dette Argon, man finder i en prøve, des ældre er den – og dermed kan Argon-indholdet i mineralerne afsløre, hvor lang tid der er gået, siden mineralerne blev dannet, forklarer Christian Knudsen.

»Ved at måle på indholdet af det nydannede Argon kan vi få en alder på mineralerne. Fordi mineralerne blev dannet ved bjergkædefoldningen, kan alderen afsløre, hvornår foldningen skete. Det, vi finder, er, at begivenheden skete for 470 millioner år siden,« siger Christian Knudsen.

Billedet viser en sten fra Lomonosovryggen - set gennem et mikroskop. Man kan se, at sandlagene i stenen er foldede (bjergkædefoldning). De nydannede mineraler er brune, og retningen af dem er en anden end lagdelingen i sandet - det afspejler, at mineralerne er dannet senere ved trykket fra bjergkædefoldningen, forklarer Christian Knudsen. (Foto: Christian Knudsen)

Brug for mere forskning

Med andre ord tyder GEUS-forskernes nye studie på, at Lomonosovryggen blev skabt ved en bjergkædefoldning for 470 millioner år siden. Professor Victoria Pease, som ikke har været med til at lave studiet, mener, at studiet er interessant.

Men hun påpeger, at der skal mere forskning til, før vi endeligt kan fastslå, hvornår og hvordan Lomonosovryggen blev skabt.

»Det er første gang, at denne alder på 470 millioner år er blevet sat på Lomonosovryggen. Det er sandsynligt, at prøverne har en kompleks historie, og jeg vil gerne se yderligere dateringer af prøverne med andre metoder, så vi bedre kan forstå dem,« siger Victoria Pease, som er geolog og forsker i Lomonosovryggen ved Universitetet i Stockholm.

Puslespillet i Arktis

I det nye studie argumenterer forskerne for, at en alder på 470 millioner år passer godt med, at Lomonosovryggen kan være blevet skabt i forbindelse med en bjergkædefoldning, som man i forvejen kender til: Nemlig den kaledoniske bjergkædefoldning, som foregik for cirka 500-400 millioner år siden.

Den kaledoniske bjergkæde blev foldet op, da to store, tidligere kontinenter kaldet Laurentia (i dag Nordamerika) og Baltica (i dag Europa) stødte sammen.

Resultatet af sammenstødet kan i dag ses flere steder i Nordeuropa; eksempelvis blev de smukke bjerge i Vestnorge skabt under sammenstødet, ligesom der også ses tegn på den kaledoniske bjergkædefoldning i eksempelvis Skotland, Østgrønland og på Svalbard.

Hvis forskerne bag det nye studie har ret i deres tolkning af data, blev store dele af Lomonosovryggen også påvirket af den kaledoniske bjergkædefoldning.

»Det hele passer godt sammen med resten af puslespillet i Arktis,« siger Christian Knudsen.

Kongeriget Danmark har gjort krav på Lomonosovryggen. Hør om stenprøverne fra ryggen, der skal understøtte kravene i dette videoklip. (Video: Lise Brix/Camilla Kristensen)

Kaledonisk bjergkæde?

Professor Victoria Pease er enig i, at Lomonosovryggen må være blevet delvist påvirket af den kaledoniske bjergkædefoldning.

Lomonosovryggen

Lomonosovryggen er 1.800 km lang, bredden varierer mellem cirka 60 og 200 km, og den deler Polhavet i to halvdele.

Bjergryggen rejser sig 3.300-3.700 meter op over dybhavsbunden, og på den mindste havdybde er der 400 meter vand over bjergryggen.

Både Rusland og Kongeriget Danmark har gjort krav på store dele af Lomonosovryggen. Canada ventes at kræve en del af det samme havområde.

Kilder: Den store Danske /GEUS

»Vi er ret sikre på, at noget af Lomonosovryggen blev påvirket, da de to kontinenter hamrede ind i hinanden. Det store spørgsmål er, hvor stor en del af Lomonosovryggen der blev påvirket. I studiet her argumenterer de for, at sporene fra den kaledoniske bjerdkædefoldning strækker sig helt op til stedet, hvor de har taget deres prøver,« siger Victoria Pease.

Hun henviser til, at for 450 millioner år siden lå den russiske øgruppe Frans Josefs Land tæt på Lomonosovryggen.

»Hvis de virkelig har ret i dateringen af deres prøver, så burde vi også se en kaledonisk alder på prøver fra Frans Josefs Land. Men det gør vi ikke. Det er lidt et problem i deres konklusioner,« siger Victoria Pease.

Mere forskning på vej

Christian Knudsen fortæller, at han sammen med svenske kolleger har et studie på vej, som måske kan være med til at klarlægge historien om Lomonosovrygggen og Frans Josefs Land yderligere.

»Vi har gennemført et studie af prøver fra Franz Josef Land sammen med kolleger fra Stockholm, som vi håber på snart at publicere, så vi kan få lagt endnu en brik i puslespillet om geologien rundt om Polhavet,« siger han

Prøverne i det nye studie er indhentet som en del af kontinentalsokkelprojektet – det kan du læse mere om i denne artikel.

 

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om det anderledes Danmarkskort og flere tal om arealet her.