Sådan opstod Danmark

Lillebælt snor sig mellem Jylland og Fyn. I det blå havvand kan man ofte se marsvin boltre sig få meter fra stranden. Strømmen har skåret en dyb rende mellem landsdelene, så bunden skråner brat ned, og på land rejser stejle klinter sig næsten lodret.

Det er et skønt og dramatisk landskab, som vi alle kan værdsætte, men for en geolog er klinterne ved Lillebælt desuden en guldmine til viden.

Her kommer lag af Jordens indre frem i lyset, hvilket kun ses få andre steder i landet, og de fine, stribede lag af sand, ler og grus er som sider i en bog om Danmarks historie.

De fortæller om en glemt tid for millioner af år siden, hvor verden var meget varmere end i dag, og hvor landet efter 100 millioner år i havets dyb rejste sig, og et nyt landskab blev dannet med store floddeltaer, tætvoksende mangroveskove, sumpcypresser og krokodiller.

En af de mest detaljerede rekonstruktioner nogensinde

Den detaljerede historie er afdækket efter mere end 10 års forskning og fremlægges nu i en doktordisputats af geologen Erik Skovbjerg Rasmussen fra GEUS (De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland).

»Det her er nok en af de mest detaljerede rekonstruktioner, der er lavet noget sted i verden af, hvordan jorden har set ud millioner af år tilbage i historien,« siger Erik Skovbjerg Rasmussen.

»Fordi vi har styr på klimaet og ved hvor sedimenterne kommer fra, kender vi alderen rigtigt godt, og vi har fuldstændigt styr på, hvordan lagene ligger nede i undergrunden. Det er der ikke ret meget andet, der kan hamle op med.«

Kollega: Uhyre vigtig forskning

Erik Skovbjerg Rasmussen og kolleger har rejst Jylland tyndt og studeret klinter, taget boreprøver 50 steder, skudt lydbølger ned gennem jorden og udviklet nye metoder til at kortlægge vores undergrund.

»Eriks forskning bidrager til en væsentlig bedre forståelse af Danmarks sene geologiske udvikling,« siger statsgeolog Lars Henrik Nielsen ved GEUS.

»Rent praktisk har det også en uhyre vigtig betydning, fordi man meget bedre kan finde grundvandsreserver og udpege områder, der er sårbare over for forurening. Endelig kan modellen ekstrapoleres ud i Nordsøen til at finde nye olie- og gasreserver.«

Det begyndte med sandet

»Det hele startede med, at jeg var ved at kigge på nogle kystklinter nede ved Lillebælt, som, vi ved, er dannet i en strandzone og er omkring 22 millioner år gamle,« siger Erik Skovbjerg Rasmussen.

I klinterne kan man se en fin lagdelt serie af sand og ler, som blev aflejret ét efter ét oven på hinanden.

Undervejs i de detaljerede opmålinger af lagene opdagede Erik Skovbjerg Rasmussen pludselig et gruslag, som lå klemt inde mellem de andre lag.

»Så er det, jeg siger, at der må ligge en strand længere ud i havet,« siger han.

Før vi kommer til den nærmere forklaring bag den logik, skal vi på en lille tidsrejse tilbage til en geologisk periode i jordens historie kaldet Miocæn. Den begynder for 23 millioner år siden, hvor klimaet var varmere, og Danmark lå under havets overflade.

Kontinentale sammenstød løftede Danmark

Miocæn var med Erik Skovbjerg Rasmussens ord »en kraftig tektonisk fase«, hvilket er fagsprog for, at Jorden spiller med sine kræfter, så jordskorpen krøller, og bjergkæder dannes.

Mod syd i Europa skød Alperne og Karpaterne op, fordi den store afrikanske kontinentalplade gennem millioner af år havde skubbet til den europæiske kontinentalplade.

De enorme kræfter forplantedes også til vores breddegrader, hvor kontinentalpladen tippede, så Nordsøen, hvor Danmark hidtil havde ligget på 4-500 meters vanddybde, blev hævet til en lavvandet ’pyt’ blot omkring 100 meter dyb.

Samtidig løftedes Norge fra et fladt lavland af nedslidte, gamle bjerge med en topografi på måske 500 meter til op omkring 1.500 meter.

Det ved man bl.a. fra studier af den fossile flora i Norge, som afslører, at grantræer som rødgran pludselig vandt frem. Da graner vokser i en afgrænset zone betinget af klima, afspejler fossilerne, at landskabet må være hævet, så granerne har kunnet fortrænge den tidligere mindre hårdføre vegetation.

Intet af dette ville naturligvis være bemærket af dem, som levede dengang, for de monumentale kræfter og skift i jordskorpen udspillede sig over en tidskala, som gik helt hen over hovedet på os levende skabninger.

At Jorden var begyndt at føde Danmark, bemærkede ingen, før det var sket.

Danmark formes fra Norges fjelde

Jordskorpebevægelserne gjorde mere end blot at hæve landet. For da de gamle norske fjelde blev løftet op, begyndte en ny nedslidning - bjergene eroderede, og da Norge nu tippede, rendte det hele lige ned i Nordsøen. Vandet fra fjeldene samledes i rivende floder, som skyllede enorme mængder materiale ud til kysten, hvor det aflejredes og fyldte Nordsøen op.

De største partikler - grus - blev aflejret først, allerede i floderne, de finere sandkorn aflejredes ved kysten, mens de fineste, små lerpartikler spredtes langt ud i havet, inden de dalede ned til bunden.

Danmark fødtes som en stor, norsk udvaskning, og i takt med, at Norge indvandt land, rykkede kystlinjen og floderne gradvist længere ud i havet.

Det var derfor, Erik Skovbjerg Rasmussen sagde, at der måtte ligge en strand længere ude - gruset afslører en gammel flodbund, hvilket betyder, at stranden var fyldt op, og kystlinjen rykket længere ud.

Dét er nøglen til at læse historien.

Lagene er en tredimensionel historiebog

Ved at opmåle lagene i kystklinterne og knytte lagprofiler sammen forskellige steder i Lillebælt kunne forskerne følge kystens udvikling fra ét sted til et andet.

De fulgte sandet, gruset og leret i klinter ved Rønshoved på sydsiden af Kolding Fjord, tværs over Lillebælt til Galsklint ved Middelfart på Fyn og tilbage igen til Hagenør og Børup ved Skærbæk og læste et lille udsnit af fortællingen.

Hele historien kom frem ved at brede det princip fra Lillebælt ud til resten af Jylland og med et kæmpe arbejde kortlægge sand-, ler- og gruslagene i undergrunden og trække tråde fra sted til sted som en slags kæmpe tredimensionel historiebog.

Lastbil skyder lyd dybt ned i jorden

Klinterne er kun én side af arbejdet. De fleste steder ligger historien skjult dybt nede under jordoverfladen, og derfor brugte forskerne både boringer som stikprøver og kortlagde undergrunden med ekkoanalyser af lyd skudt dybt ned i jorden fra en lastbil på overfladen.

I praksis sænker man en plade ned på asfalten, hvor den vibrerer lidt tid, inden lastbilen kører lidt længere hen ad vejen og sænker pladen ned igen.

»I gamle dage brugte man dynamit, men det her er meget hurtigere,« siger Erik Skovbjerg Rasmussen med et smil.

I alt skønner han, at de har kørt over 1.000 km i Jylland.

For at knytte det hele sammen er det nødvendigt at datere lagene med prøver, og der brugte forskerne dels isotopanalyser, og dels fossiler af alger, kaldet dinoflagellater, hvis udviklingshistorie er så godt kendt, at forskellige former fungerer som datomærker.

Landet og havet lægger arm

Kombinationen af jordskorpebevægelser, aflejringer fra floderne og klimaets kræfter er nu samlet i en serie landkort, som begyndte for 23 millioner år siden, da det første land stak hovedet op over havet, og frem til slutningen af Miocæn for 5 millioner år siden.

Kortene, som du kan se øverst i artiklen, viser, hvordan landet i nogle perioder vandt frem, mens havet i andre perioder kæmpede imod og skubbede kysten tilbage. En tovtrækning over millioner af år, hvilket hænger sammen med skift i det globale klima tilbage i Miocæn for 5-20 millioner år siden.

Under Miocæn optrådte istider, som formede iskapper på Sydpolen (der var ikke gletsjere på vores breddegarder) og sugede fugten ud af atmosfæren, så havniveauet faldt globalt, og dermed vandt landet hurtigere frem.

Først hav, så sand, så hav, så sand

Omvendt steg havniveauet med omkring 25 meter under de efterfølgende globale opvarmninger, og havet fortrængte landet igen.

Man ville ikke kunne genkende ’vores’ Danmark med Jylland, Fyn og Sjælland, for egentlig fødtes vi som en massiv udvidelse af Norge.

»Det begyndte oppe fra Norge og det centrale Sverige, og i løbet af tre millioner år byggede det ud 3-400 kilometer ned til Sønderjylland,« siger Erik Skovbjerg Rasmussen.

»Så kom der klimavariation, og det hele blev oversvømmet igen.«

Sådan gik det lidt frem og tilbage gennem Miocæn - man kan forestille sig flodsystemerne som en kæmpe sprøjtepose, der pøsede sand og ler ud og blev flyttet frem, som kysten fyldtes op, og trængte sig tilbage igen med global opvarmning.

Sprøjteposens bevægelser ses som en tredimensionel fordeling af sand og ler i undergrunden, der i dag kan læses som historien om Danmarks fødsel.

Uhyggelige dræbermaskiner langs kyster

Det var et helt andet land dengang. Ikke bare fordi kystlinjerne lå helt anderledes, men også fordi klimaet var langt varmere. Der var dobbelt så varmt med en gennemsnitstemperatur på cirka 17 grader, og klimaet har været tempereret-subtropisk.

Landskabet var klædt i både genkendelig vegetation som bøg, eg og birketræer, men der var også store eksotiske mangroveskove, sumpcypresser, stedsegrønne sequoia og palmer.

»Det har været et rigtigt dejligt feriested, bortset fra, at der var krokodiller, så man skulle nok se sig lidt for, inden man fandt et godt sted at solbade,« siger Erik Skovbjerg Rasmussen.

Krokodillerne var ikke engang de mest frygtindgydende - ved Gram og Horsens er der fundet to kæmpestore tænder fra historiens største haj, Megalodon.

»Det er den største dræbermaskine, der nogensinde har svømmet rundt på Jorden, og den svømmede altså også rundt her.«

Forskningen opstod i jagten på grundvand

Sjovt nok er hele den historie om Danmarks fødsel en sidegevinst ved det, som Erik Skovbjerg Rasmussen har været på jagt efter hele tiden - grundvand.

Sandet fra Miocæn er nemlig et rigt depot for vores rene grundvand, som vi som få lande i verden bare kan pumpe op lige til at drikke.

»Sandet er ligesom, hvis du har en sukkerknald og dypper den ned i en kop kaffe - så suger den kaffen op. Det er den måde, vandet ligger nede i undergrunden, og det er derfor, at det er vigtigt for os at finde de der ’sukkerknalde’ eller sandlag nede i undergrunden,« siger Erik Skovbjerg Rasmussen.

Fundet et af Danmarks største grundvandsmagasiner

I Nordsøen kan lagene indeholde olie og gas, og der har olieselskaberne fundet nye lag, hvis økonomiske potentiale i øjeblikket bliver vurderet.

På land hjælper studierne direkte med f.eks. at fortælle vandværker, hvor det vil være smart at bore næste gang efter rent drikkevand.

Det største fund er nok et gigantisk, nyt grundvandsmagasin i Midtjylland kaldet Billund Formationen, som er fyldt med vikingevand - regnvand som sivede ned for omkring 1.000 år siden.

Magasinet ligger på stor dybde af 150-250 meter, men derfor kan det stadig være sårbart i forhold til landmænds brug af sprøjtemidler og dumpning af affald, for når man tapper vandet, vil nyt vand sive ned fra overfladen.

»Hele Danmark tilter, så vandet vil ikke sive lodret ned, men følge jordlagene oppe fra den jyske højderyg. Vi ved, at der f.eks. er en dal ved Brande, og dér bør man altså dyrke økologisk landbrug,« siger Erik Skovbjerg Rasmussen.

Se mere om Erik Skovbjerg Rasmussens arbejde i videoerne fra GEUS herunder: