Landhöjning och förändringar i finska sjöar och vattendrag

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Anu Hakala artikel Maankohoaminen ja vesistöjen muutokset.

Till följd av den senaste istiden, Weichseltiden för 115 000 – 11 600 år sedan, sjönk jordskorpan i trakten av Finland djupt ner i manteln under tyngden av det massiva glaciäristäcket. Genom landhöjning inställer sig så småningom en s.k. isostatisk jämvikt mellan litosfären och manteln, vilket ger upphov till att strandlinjen vid kusterna successivt förflyttas utåt, samt i inlandet till att flodernas strömriktningar ändras och att vattenytan i sjöarnas sydöstra delar stiger.

Eftersom den kraftigaste landhöjningen förekommer i nordvästra Finland, längs den Bottniska vikens kust (ca 90 cm under en hundraårsperiod), sluttar det finska landskapet alltmera i en sydostlig riktning. Av denna orsak har vattnet i exempelvis Saimen och Päjänne, som i tiderna tömdes ut i Bottniska viken, steg för steg sökt sig mot sjöarnas sydostliga stränder och på så vis gett upphov till unga vattendrag, såsom Kymmene älv (ca 7000 år gammal), mellan sjöarna och Finska viken.

I Österbotten rinner en stor del av floderna fortfarande ut i Bottniska viken. I takt med landhöjningen blir flodernas utlopp emellertid allt flackare, vilket orsakar lägre strömningshastigheter samt ökad risk för översvämning.

A) Päijänne strax efter istiden, för 9 500 – 7 000 år sedan. Sjöns utloppsfåror mynnar ut i nordväst i Bottniska viken. B) Ett nytt utlopp, Kymmene älv, tar sin form (för ca 7 000 år sedan) till följd av att vattenmassorna söker sig mot Päijännes sydöstra delar p.g.a den kraftiga landhöjningen i nordväst. Utloppsfårorna till Bottniska viken försvinner successivt. C) Ända sedan 7 000 år tillbaka i tiden, har Kymmene älv blivit större i samband med att vattenytan i Päijänne allt mer tenderat mot sydost. Bild: Tapani Tervo.
Eftersom landhöjningen är strörst i trakten av Bottenviken, förflyttar sig strandlinjen i kustområdet mellan Vasa och Tornio snabbare utåt än någon annanstans i landet. Landhöjningen i området sker med en hastighet på upp till 90 cm/ 100 år.
Den svarta kustlinjen åskådliggör Östersjöns nuvarande utbredning. De ljusblåa fälten markerar områden som en gång i tiden har utgjort delar av Östersjön. De gröna fälten avpeglar emellertid landsområden som aldrig har lägat under havsytan. De mörkblåa fälten markerar områden som en gång i tiden har omfattart stora issjöar.

Stora delar av det finländska landskapet har en gång i tiden legat under havsytan. Sedan slutet av Weichseltiden har landskapet successivt rest sig ovanom havsytan till följd av landhöjningen. Endast i landets norra och östliga delar förekommer områden som inte någonsin har utgjort delar av Östersjön. Dessa är på bilden ovan markerade med grön färg. Bildens mörkblå fält markerar emellertid områden som inte har legat under havsytan men som istället utgjort grunden för stora glaciala issjöar.

Landhöjningen är således ett resultat av den senaste istiden. Uppskattningsvis sjönk litosfären drygt 1000 meter ner i manteln till följd av den upptill 1 kilometer tjocka inlandsisen. I takt med isavsmältningen började jordskorpan att resa sig. Spår av landhöjningen påträffas särskilt väl längs Bottenvikens fornstränder i form av strandvallar, varav den äldsta ligger ca 220 meter ifrån dagens havsvattennivå.

Forna strandformationer som p.g.a. landhöjningen idag ligger på land. Bild: Harri Kutvonen, GTK

I framtiden kommer landskapet att fortsätta stiga med uppskattningsvis 100-125 meter. Kvarken, som är drygt 20 meter djup, kommer att resa sig ovanom havsytan inom tidspannet av 2 000 år, vilket betyder att Bottenviken småningom kommer att förändras till Bottensjön.

Sjöar och myrar

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Kimmo Virtanens artikel Suot.

Sjöar

Det finska humida klimatet med liten avdunstning och tillräcklig nederbörd har haft en stor betydelse för den rikliga sjötillväxten i landet. Även den relativt flacka topografin har spelat en stor roll, de flesta sjöar bildas i låglänta områden med stor vattentillförsel. Sjöar får sitt vatten via vattendrag såsom floder och bäckar, samt via grundvattentillflöden och nederbörd. Eftersom en sjö i många fall ligger i kontakt med ett områdes grundvattenreservoarer, avspeglar sjöytan ofta den lokala grundvattennivån.

Sjöar förändras under sina livscykler – de flesta finska sjöarna är bildade vid slutet av den senaste istiden, Weichselistiden, som ägde rum för 115 000 – 11 600 år sedan. Sedan utvecklades de under Holocen, som började för ca 11 600 år sedan. I slutskedet av sina livcykler växer sjöarna igen och formar i vissa fall myrar.

Utbredningen av torvmarker i Finland. (Virtanen ja Hänninen 2004). Det finns ungefär 10,4 miljoner hektar torvmarker varav största delen ligger i norra Finland.

Myrar och torvbildning

Under Weichselistidens slut och i början av Holocen exponerades stora delar av jordytan i samband med isavsmältningen och den snabba landhöjningen. Glaciärisens smältvatten formade de första våtmarkerna genom att samlas i sänkor och håligheter i den blottade berggrunden.

I takt med inlandsisens avsmältning spred sig växtligheten norrut till följd av de glaciala näringsrika moränlagren. Myrtillväxten tog vid då starr (halvgräs) samt vit- och bladmossor grodde i våtmarkerna. De första torvlagren bildades då växtrester småningom lagrades i myrarnas nedersta skikt och förmultnade. Den äldsta myren som har påträffats i Finland ligger i Kuhmo och är uppskattningsvis över 10 770 år gammal.

I början av Holocen var myrbildningen långsam till följd av det förhållandevis varma och torra klimatet. Senare under Holocenperioden avtog emellertid temperaturen medan torkan ökade ytterligare. Vattennivåerna såväl i sjöarna som i grundvattenbassängerna sjönk vilket trappade upp igenväxningen. Myrtillväxten i skogslandskapen var ännu knapp eftersom de torra skogarna präglades av häftiga skogsbränder. I samband med att fuktigheten ökade mot slutet av Holocen tilltog myrtillväxten i skogsområdena i södra Finland. I landets norra delar var klimatet ännu tämligen torrt och myrar bildades främst då sjöar växte igen.

Myrtillväxten är intensivast i skogsbevuxna områden och sker främst till följd av att grundvatten flödar över markytan, att myren ansluter sig till en annan myr eller genom igenväxning. Igenväxningen av våtmarker sker huvudsakligen på två sätt; antingen vid ytan i näringsrika, eutrofa vatten eller på bottnen i näringsfattiga, oligotrofa vatten. Enligt Geologiska forskningscentralen har uppskattningsvis hälften av myrarna i södra Finland och 13% av myrarna i norra Österbotten bildats till följd av igenväxning.

I samband med att klimatet blev kyligare i slutet av Holocen för ca 5 000 år sedan, avtog avdunstningen vilket gjorde att grundvattennivån steg. Myrtillväxten i skogarna ökade först i söder och senare även i norr och allt tjockare torvlager började formas på bottnen av myrarna. För 4 000- 2 000 år sedan började s.k. palsmyrar växa i de nordligaste delarna av Lappland till följd av att grundvattennivån steg avsevärt i hela norra Finland. De äldsta palsmyrarna i Finland är ca 4 000 år gamla. Det vanligaste förekommande myrslaget i Finland är blandmyren som består av kärr- och mosselement.

Palsmyrar

  • Växer i områden med permafrost.
  • Förekommer nästan uteslutande i Lappland.
  • Har vanligen en frusen kärna av is och silt.
  • Är täckt med torrälskande växter.

Blandmyrar

  • Växer i områden där temperaturen och avdunstningen är låg.
  • Starrarter dominerar kärrpartierna
  • Mossarter dominerar bottenpartierna
  • Ljung och risväxter förekommer vid ytan.

I Finland bildas nya myrar nuförtiden i väldigt liten utsträckning. Detta beror på att alla lämpliga områden redan är myrbevuxna. De största myrbildningarna sker i översvämningsområdena till de största floderna i Lappland. Geologiskt sett är denna typ av myrbildning väldigt ung och innehåller inga tjocka lager av torv.

Längs med nordvästra Finlands kust, i områden som exponeras av landhöjning, sker det emellertid ett väldigt känsligt och långsamt slag av myrbildning. Dessa kustområden fungerar idag som biotopskyddsområden. Igenväxning av våtmarker sker nuförtiden främst till följd av övergödning, eutrofiering.

Artikeln publicerades ursprungligen i Pro Terra, exemplar 29/2006: Miten maamme makaa – Suomen maaperä ja sen tila. IV Maaperätieteiden päivien laajennetut abstraktit. M. Räty et al., s. 12-14. Suomen maaperätieteiden seura ry.

Kellarilampi-myren i Pudasjärvi

Kellarilampi-myren ligger i nationalparken Isosyötti i Pudasjärvi. Myrmarken hör till en av landets största myrar och omfattar ca 16 hektar våtmark innehållandes dryga 260 000 m3 torv. Myren har ett 4,5 meter tjockt torvlager i sina djupaste delar. Under Östersjöns Ancylusstadium för ca 9 300 – 9 500 år sedan befriades området från inlandsisen. Under denna period täckte Östersjöbassängen stora delar av västra Finland och sträckte sig från Pudasjärvi ända till Polen och Tyskland.

Myrbildningen i Kellarinlampi tilltog i takt med att området höjde sig ovanför vattenytan. Vatten samlades i sänkor och i håligheter och bildade sjöar som småningom växte igen med vitmossa och halvgräs. Myr- och därigenom även torvbildningen började i Kellarilampi-myren för 8 440-8 560 år sedan.

Kellarilampi-myren i genomskärning. Teckning: Kimmo Virtanen.

Till följd av den näringskrävande torvbildningen har myrväxtligheten i Kellarilampi småningom blivit karg och torftig (minerotrof). I myrens översta skikt, på 0,5-1 meters djup, påträffas karga torvlager som vittnar om att myrmarken torkat vid ytan för ca 1000-2000 år sedan. Torvbildningen i området sker väldigt långsamt. På ca 8500 år bildas uppskattningsvis 390 cm torv, dvs. under 0,5 mm i året och 46 mm inom tidspannet på tusen år.

Källor

Andréasson, P.,2006, Geobiosfären. Studentlitteratur. 604 s.

Östersjöns historia

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Anu Hakalas artikel Itämeren historia.

Baltiska issjön

Den första Östersjöfasen kallas Baltiska issjön, och formades efter Weichselistidens yngsta isframstöt för ca 15 000 år sedan. Issjön präglades av en stor vattentillförsel från såväl den avsmältande glaciärisen som från många stora floder som mynnade ut i sjöområdet.

Den uppdämda Östersjöbassängens vattennivå var i genomsnitt ca 25 meter högre än den dåvarande globala havsnivån. Issjöns enda utlopp mynnade via det danska sundet ut i Atlanten. I takt med att inlandsisen smalt växte den Baltiska issjön och täckte småningom hela Finska viken och delar av Ladoga.

Baltiska issjön för 13 000 år sedan.

Salpausselkä-ryggarna formades i samband med att istäcket successivt drog sig tillbaka. Med hjälp av isälvsdeltan som bildades intill randbildningarna har den Baltiska issjöns vattennivå kunnat uppskattas på senare tider.

Salpausselkäryggarna samt Centrala Finlands randbildning.

Det Baltiska issjöstadiet upphörde sannolikt för ca 11 500 år sedan i samband med att en passage mellan glaciärfronten och berget Billingen, i mellersta Sverige, öppnades. Det relativt breda utloppet öppnades väldigt snabbt vilket bidrog till att Östersjöbassängens vattenyta sjönk 25 meter på drygt 1,5 år.

Baltiska issjön för 11 500 år sedan.

Yoldiahavet

Yoldiahavets namn kommer ifrån den lilla ishavsmusslan portlandia (Yoldia) arctica som har påträffats i det forna havets lersediment. Bild: Jyrki Alkio

Den Baltiska issjön övergick i Yoldiahavet i samband med det drastiska flödet som fick Östersjöns nivå att sammanfalla med havsnivån. Klimatet ändrade snabbt då kallperioden, som varade under yngre Dryas (Weichseltidens sista kallperiod), upphörde. Temperaturen steg kraftigt på norra halvklotet till och den holocenska interglacialen inleddes. Förbindelsen mellan Östersjöbassängen och det öppna havet växte i takt med att glaciärkanten drog sig tillbaka över centrala Sverige. Saliniteten steg vilket möjliggjorde den saltvattenkrävande ishavsmusslans, Portlandia (Yoldia) arcticas, spridning till Östersjön.

Yoldiahavet varade från 11 500 till 10 700 år sedan.

Ancylussjön

Den tredje östersjöfasen, Ancylussjön, inleddens för ungefär 10 800 år sedan i samband med att hela Östersjöns vattennivå steg drastiskt. Billingeutloppet täpptes igen till följd av landhöjningen och Östersjöbassängen dämdes än en gång upp över havsnivån. Ancylussjön har fått sitt namn efter den sötvattenkrävande skålsnäckan Ancylus fluviatilis som spred sig i Östersjön alltefter att vattnets salinitet sjönk. Acylussjöns vattennivå var som högst för ca 10 700 år sedan. En transgression på minst 20 meter hade skett sedan fördämningen. Ancylustransgressionen avtog emellertid snabbt, för ca 10 300 år sedan, då ett nytt utlopp via det Dansk-Tyska området öppnades och Östersjöns vattennivå sjönk ner till havsytans nivå igen.

Delar av Fennoskandien var ännu isbelagda i början av Ancylusstadiet och Torneodalen exponerades först 800 år senare, dvs. för 10 000 år sedan.

Ancylussjön. Östersjöstadiet varade från 10 800 till 9 8000 år sedan och har fått sitt namn från skålsnäckan Ancylus fluviatilis.

 

Littorinahavet

Strandsnäckan Littorina littorea har gett Littorinahavet dess namn. Bild: Jyrki Alkio.

Isavsmältningen i början av holocen hade skett väldigt snabbt och endast små delar av den Skandinaviska glaciären fanns kvar då Littorinastadiet inleddes. Den globala havsnivån steg ändå successivt på grund av de återstående Nordamerikanska och Antarktiska glaciärernas avsmältning.

För ca 9 800 år sedan övergick Ancylssjön i Littorinahavet i samband med att stora mängder havsvatten strömmade in i Östersjöbassängen till följd av de växande världshaven. Namnet till det fjärde Östersjöstadiet kommer från strandsnäckan Littorina littorea som invandrade till Östersjön då saliniteten var som högst. Littorinatransgressionen kulminerade för ungefär 8 000-7 000 år sedan då havsnivån i Östersjön var några meter högre än den nuvarande. Sedan dess har havsytan sjunkit i långsam takt till följd av landhöjningen. Saliniteten är inte lika hög i Östersjön idag eftersom saltpulserna från havet inte är tillräckliga.

Littorinahavet för uppskattningsvis 8 000 år sedan.

Bilder: Matti Saarnisto, Olli Sallasmaa ja Harri Kutvonen, GTK

Jordtäckets utveckling

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Anu Hakalas artikel Maaperän synty.

Jordtäckets utveckling hänger nära samman med klimatförändringarna på jordklotet. Den största delen av Finlands jordarter har bildats under den senaste istiden, Weichselistiden för 115 000 -11 600 år sedan. Inlandsisen omformade berggrunden, röjde bort tidigare sedimentlager och jordtäcket, samt producerade jordarterna: morän, grus, sand, silt och ler. Den finska berggrunden är till största del (~95 %) täckt av ett löst jordtäcke. Bottenmorän är den vanligast förekommande jordarten i Finland. Den glaciala jordarten bildades då löst material skjuvades mellan glaciärbottnen och jordytan.

Till en stor del är jordtäcket uppbyggt av flera lager olika jordarter. Det understa lagret, som ligger närmast den fasta berggrunden, brukar bestå av bottenmorän eller grovkornigt grus och sand som är avlagrade av inlandsisen. Det grovkorniga bottenlagret är i många fall täckt av ett finkornigare ler- och/eller siltlager. Dessa är bildade under glacialisens avsmältningsskeden i lugna sedimentationsmiljöer som issjö- eller ishavssediment (glacilakustrina respektive glasimarina sediment)

Yngre postglaciala jordarter är exempelvis de organogena sedimentära jordarterna torv och gyttja. Torvbildning sker i områden som ständigt ligger i kontakt med vatten och bildas huvudsakligen av växter som har levt där torven finns. Den elastiska gyttjan bildas främst i låga bassänger av organiskt material som sjunker till bottnen och sedimenteras.   

Skillnaden mellan lera och gyttja är för många oklar. Inom geologin skiljer sig jordarterna åt främst på grund av deras sammansättningar. Lera består huvudsakligen av mineral, medan gyttjan är organisk:

  • Ler < 2% organiskt material
  • Gyttjelera 2-5 % organiskt material
  • Lergyttja 5-20% organiskt material
  • Gyttja > 20%  organiskt material
Jordtäcket består av fler lager av olika jordarter: 1. Berg 2. Bottenmorän 3. Åsmaterial (sand och grus) 4. Ler och silt 5. Sanddyner 6. Syttja 7. Starrtorv 8. Vitmoss-torv (torv bestående främst av vitmossa (Sphagum cuspidatum) 9. Fornstrand. Teckning: Harri Kutvonen, GTK.

Inlandsisens nötande effekt

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Anu Hakalas artikel jäätikön kulutus.

Glacial erosion

Istäcket röjer och transporterar bort tidigare jordtäcket och sedimentavlagringar. Genom abrasion, lossbrytning och sprickbildning omformar inlandsisen sitt underlag och bildar bland annat rundhällar, rullstensåsar samt glacialräfflade berg och stenblock. Även smältvattnet har en nötande effekt och ger upphov till isälvsavlagringar (glasifluviala avlagringar) samt ishav- och issjösediment (glasimarina och glasilakustrina sediment).

Då istäcket rör sig över landskapet lösgör det en stor del material, vilket ytterligare ökar ismassornas slipande och krossande effekt på underlaget (abrasion). Berggrunden under istäcket utsätts ofta för kraftiga spänningar vilket resulterar i sprickbildning och lossbrytning.

Berggrunden slipas och räfflas av stenmaterial i inlandsisens botten. Biden åskådliggör olika spår av glacialgeologiska erosionsprocesser. 1. Tunna isräfflor 2. Grova räffelrennor 3. Parabelriss 4. Små skärbrott 5. Stora skärbrott 6. Musselbrott 7. Isräfflor bildade i olika riktningar. Den stora röda pilen markerar inlndsisens senaste rörelseriktning. Den lilla svagt röda pilen markerar isens tidigare rörelseriktning. Teckning: Harri Kutvonen, GTK

Långsträckta rullstensåsar bildas till följd av att smältvattensediment inuti isälvstunnlarna i glaciären, rasar ner till marken i samband med isavsmältning. Rundhällar får sina karakteristiska valryggsformer då inlandsisen slipar berggrundens stötsida och bryter loss block från dess läsida. Isräfflor kan vara upptill flera centimeter djupa och uppkommer till följd av att istäckets bottenlager skrapar berggrunden.

Från Eeminterglacialen till Weichselistiden

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Anu Hakalas artikel Eemistä Veikseliin.

Eem

Den senaste interglacialen (varm period mellan istider) ägde rum för ca 130 000 – 115 000 år sedan och kallas Eem.  Eemhavet täckte stora delar av Finlands kustområden och hade förbindelser till Vita havet via Karelen, samt till Nordsjön via Kattegatt och sannolikt också via ett sund mellan Danmark och Tyskland.

Eem-havet. Bild: Harri Kutvonen/Jukka-Pekka Palmu, GTK.

Weichsel

Den senaste istiden, som kallas Weichselistiden, började för 115 000 år sedan. På basis av geologiska undersökningar omfattade istiden fyra stadialer (kallperioder med istillväxt) med mellanliggande interstadialer (återgång till mildare klimat). Av de fyra stadialerna medförde åtminstone tre av dem betydande nedisningar i Nordeuropa.

Det första istäcket bredde ut sig för ca 100 000 år sedan och täckte hela Barentshav i nordöst men lämnade stora delar av Finland och landområdena söderut isfria. Endast Lappland var istäckt.

Den andra nedisningen, Mittweichselglasiationen, började för 75 000 år sedan och hade en mindre utbredning i nordost. Inlandsisen sträckte sig emellertid längre söderut och täckte hela Finland samt stora delar av Östersjön för 65 000- 55 000 år sedan.

Weichseltidens maximala utbredning ägde rum under den sista nedisningen för 30 000 -20 000 år sedan. Inlandsisen täckte hela Norden och sträckte sig ända till de Brittiska öarna, Tyskland, Polen och Nordvästra Ryssland.

Weichselistidens fyra stadialer och inlandsisens utbredning. Bild: Jukka-Pekka Palmu/GTK

Efter Weichseltidens kyligaste period övergick klimatet igen till mildare temperaturer. Tillbakadragningen av inlandsisen började för ca 17 000 år sedan och var som intensivast för 15 000 år sedan. För 12 700 år sedan avtog avsmältningen till följd av en plötslig kallperiod. Denna period kallas yngre Dryas och tog slut för 11 600 år sedan varefter avsmältningen fortsatte ända tills hela inlandsisen hade försvunnit för ca 9 000 år sedan.

Ler och silt

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Anu Hakalas artikel Savi ja siltti.

Finkornigt sediment: ler och silt

Varvig lera består av årsrytmiska lager av ljus silt och mörk lera.Enlig Atterbergs korngruppsskala, är siltens kornstorlek mellan 0,06 millimeter och 0,002 millimeter. Ler, som är benämningen på den minsta fraktionen, har en kornstorlek som är mindre än 0,002 millimeter.

Smältvattnet från inlandsisen transporterar det allra finaste materialet till issjön utanför isranden, där det sedimenteras som varvig lera. Årsrytmiska lager av ljusare silt och mörk lera bildas till följd av att isälvarnas strömningshastigheter och vattenmängder varierar med årstiden. Beroende på kornstorleken sjunker partiklarna olika snabbt till bottnen. Under vårens och sommarens intensiva smältperioder avlagras huvudsakligen de aningen grövre siltpartiklarna samt stundom även finkornig sand. De finare lermineralen är känsliga för rörelser i vattnet (sjunker långsammare) och avlagras främst under den lugnare vinterperioden. Gränsen mellan sommar- och vinterskikt är ofta oskarp och diffus, medan gränsen mellan vinter- och vårskikt i regel är tydlig.

Leravlagringar i Finland.

I slutskedet av den senaste istiden, för ca 11 500 år sedan, avlagrades ett förhållandevis jämntjockt lager av varvig lera över stora delar av Finland. Strax efter kallperioden täckte den varviga leran såväl landskapets höjder som dess sluttningar. Så småningom transporterades ler- och siltlagren till dalar och andra låglänta områden och formade vårt nuvarande åkerlandskap. 

Det glaciala landskapet innehåller förutom varvig lera, som avlagrades i issjöns söta vatten, även ishavslera. Denna glaciala lera saknar en varvig och årsrytmisk struktur eftersom ler- och siltpartiklarna klumpas samman och sedimenteras snabbt i salt, joniserat havsvatten. Ishavslera är ofta rik på fossil från marina organismer samt avlagringar av grövre material som med flytande isberg transporterats ut i havet.

Morän

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Anu Hakalas artikel Moreeni.

Morän och moräntyper

Bottenmorän. Jordarten innehåller en blandning av olika kornstorlekar.

Morän består av en blandning av såväl grovkornigt som finkornigt material och är den vanligaste jordarten i Finland. Kantiga klaster är karakteristiska för samtliga typer av moränjordar. Morän är en glacial jordart som avlagras från glaciärisen, antingen supragalacialt på istäcket eller subglacialt under istäcket. Eftersom moränen i de flesta fall avlagras direkt från glaciärisen bibehålls den osorterade eller diamikta sammansättningen, som materialet hade då det transporterades av glaciären.

Moränavlagringarna i Finland bildades i slutet av den senaste istiden, Weichseltiden, för ca 11 600 år sedan. Den kraftiga inlandsisen hade förmågan att förutom morän, även transportera större material såsom flera meter stora stenblock. Flyttblock med ursprung i Finland har påträffats i såväl Ryssland som Baltikum och Polen.

Utbredning av bottenmoränformationer i Finland.

Den vanligaste moräntypen i Finland är Bottenmorän som bildats subglacialt i samband med att löst bergsmaterial skjuvades mellan glaciärbottnen och jordytan.

Ändmorän bildas framför och vid glaciärkanten då istäcket pressar lösgjort material framför sig alltmedan det växer. I Weichselglaciärens ytterområden, exempelvis i Tyskland och i Danmark, gav isens framstötar upphov till ett upp till 50-200 meter tjockt jordtäcke. I Finland, som emellertid var täckt av inlandsisen under den största delen av Weichselperioden, är moräntäcket i medeltal endast 3 meter tjockt.

Moränformationer

Subglaciala formationer drumliner (se bilden nedan) är strömlinjeformade moränkullar som bildas på jämn berggrund. Drumliner har en kärna av sten och förekommer ofta i stora klungor, s.k. drumlinfält. Kullarna, vars längdsträckning ligger i glaciärisens rörelseriktning, är avlånga och påminner till sina former om valryggar. De största drumlinerna är ställvis upp till 80 meter höga och över 5 kilometer långa.

Drumliner är avlånga, strömlinjeformade moränformationer med branta proximalsidor (stötsidor) och flacka distalsidor (läsidor). Bild: Harri Kutvonen, GTK.

En annan typ av subglaciala moräner är stora, upp till 200 meter breda och 15 meter höga, Rogen-moränryggar som bildas vinkelrätt mot isens rörelseriktning. Till skillnad från drumliner har rogenmoräner ofta en böjd form, liknande en banan.

Stenmaterial som samlas på glaciärisens yta bildar supraglacial flytmorän. Fasta partiklar absorberar mer ljus än den ljusreflekterande isytan vilket leder till att glaciärisen smälter fortare. Det vattenmättade moränmaterialet beter sig som massrörelser då det når glaciärisens lägre partier och förekommer ofta tillsammans med smältvattensorterade sediment såsom grus och sand.

De Geermoräner (bilderna nedan) är parallella moränryggar som bildas vid glaciärisens kanter då den kalvar i djupt vatten. Moränformationerna är vanligen flera hundra meter långa men endast några meter breda. Avstånden mellan de smala moränryggarna är mellan 50 och 200 meter och avspeglar glaciärisens årliga avsmältningshastighet.

Glaciärisen kalvar i djupt vatten då den smälter. De Geerformationerna, som bildas på bottnen av issjön eller ishavet, markerar den årliga isavsmältningen. Bild: Harri Kutvonen, GTK.
Efter isavsmältningen täcker det glaciala smältvatten stora delar av landskapet. Bild: Harri Kutvonen, GTK.
I takt med landhöjningen reser sig De Geermoränformationerna så småningom ovanom vattenytan och blir synliga. Bild: Harri Kutvonen, GTK.

 

Källor

Andréasson, P.,2006, Geobiosfären. Studentlitteratur. 604 s

 

Varför har vi en skärgård i västra Finland?

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Olav Eklunds artikel Miksi Lounais-Suomessa on saaristo?

Berggrundens och jordtäckets utveckling

Varför sträcker sig en vid skärgård längs sydvästra Finlands kust och varför har vi inte en motsvarande skärgård vid våra övriga kuster? För att besvara dessa frågor måste vi skilja mellan två geologiska processer som har format – och fortfarande formar – Finlands jordskorpa; nämligen berggrundens utveckling, jordtäckets utveckling och landhöjningen.

Berggrunden i området formades till följd av den långvariga Svekofenniska orogenesen (=Svekofenniska bergskedjeveckningen) som ägde rum mellan 1880 och 1770 miljoner år sedan. Den Svekofenniska orogenesen bestod av tre olika skeden av vilka de två första var kritiska för södra Finland. Under det första skedet kolliderade flera vulkaniska öbågar med varandra i en situation som kan jämföras med vad som händer i dagens Indonesien och Filippinerna. Spår av dessa vulkaner är bergarten amfibolit, en mörk bergart vars yta ser ut som en blandning av svart och vitt socker. Vulkanerna eroderade och det avsattes mängder av sediment i bassängerna mellan vulkanerna, närmast lersediment. Dessa sediment omvandlades under orogenesen och förekommer i dag som glimmerskiffrar, ofta granatförande. Det andra skedet av orogenesen var när den Sarmatiska kontinentplattan närmade sig från söder och rammade de vulkaniska öbågarna. Konsekvensen av denna kollision var stor. Bergen blev utdragna i väst-ostlig riktning, eftersom trycket under kollisionen var nord-sydlig. På grund av kollisionen förtjockades jordskorpan och det uppstod en mäktig bergskedja, Svekofenniderna, i södra Finland. Detta skedde på samma sätt som Himalaya uppstod då den Indiska kontinentplattan kolliderade med den Euroasiska kontinentplattan och allt material mellan dem pressades ihop till en bergskedja.

Största delen av berggrunden i skärgården låg under den Svekofenniska orogenesen på ett djup på ca 20 km där det rådde en temperatur mellan 700 och 800 grader. Under dessa omständigheter började sedimenten smälta ned till granitmagmor och de vulkaniska avlagringarna omvandlas till amfibolit. Detta skedde för ungefär 1830 miljoner år sedan. Efter att trycket från kollisionen lättade, lyftes jordskorpan upp och bergskedjan eroderades ned på några miljoner år. Områden som under kollisionen bildade granitsmältor kristalliserade till hårda erosionståliga graniter medan andra bergarter eroderade lättare. Konsekvensen ser vi i skärgården. Största delarna av Pargas, Nagu, Korpo och Houtskär (med omkringliggande områden) består av den hårda graniten, medan fjärdarna oftast består av mjukare bergarter.

Hur landhöjningen påverkar omgivningen ser vi då man färdas österut från Åbo mot Helsingfors. Vi kan observera hur landskapet, som breder ut sig på båda sidorna av Åboleden, en gång i tiden varit en del av skärgården. De lerrika åkrarna utgjorde havsbotten medan kullarna reste sig ur havet som öar. Landskapet exponerades i takt med att strandlinjen drog sig tillbaka i samband med landhöjningen. De hårda granitiska kullarna står ännu kvar eftersom de inte eroderar lika lätt som exempelvis glimmerskiffrar. Om du hittar mineralet granat (ett mörkt röd-lila mineral) i en granit berättar den följande historia: Ursprungligen härstammar materialet i mig (granaten) från en vulkan som var aktiv för 1900 miljoner år sedan. När vulkanen vittrade blev jag till lersediment som avlagrades runt vulkanen. Då den Sarmatiska kontinentalplattan kolliderade från söder pressades jag ned till 20 km djup där jag omvandlades till en granat och granitisk smälta. Därefter har berggrunden ovanför mig eroderats bort, så att jag kunde transporteras uppåt från djupet. Under istiden polerades bergen släta och nu, under landhöjningen, kan du beundra mig och ta del av min hisnande historia i sydvästra Finlands skärgård.

Strax efter den Svekofenniska orogenesen stabiliserades vår jordskorpa och blev spröd. Då den spröda jordskorpan utsattes för rörelser deformerades den inte plastiskt, utan sprack sönder, då den utsattes för stark deformation. Spår av denna deformation är de långsträckta fjärdarna som går i nordlig till nordostlig riktning i skärgården, t.ex. Skiftet och Erstan.

Inlandsisens nötande effekt

Rundhäll, Glacial landformation med karaktäristisk valryggsliknande siluett. Längdsträckningen speglar isens rörelseriktning (Roche moutonnée). Sist och slutligen har istiden inte så mycket att göra med hur skärgården blev till. Jordtäcket i området är avsevärt yngre än berggrunden och består av flera lager av löst material, som avlagrades i samband med att den senaste istiden drog sig tillbaka för mindre än 10 000 år sedan. Den senaste istiden lämnade efter sig ett flertal glaciala formationer, såsom, åsar, fornstränder och jättegrytor till följd av erosions- och sedimentationsprocesser. Ismassan slipade runda släta klippor på stötsidan av berg (från norr, varifrån isen bredde ut sig) och branta oregelbundna stup på läsidan (mot söder). Isen förorsakade även frostsprängning då glaciärens smältvatten trängde in i sprickor i berggrunden och frös till.

Södra Finlands berggrund

Olav Eklund

Finland har en urgammal berggrund

Bilden är tagen i Åbolands skärgård och förevisar hur det ser ut när het lava har trängt in i fuktigt sediment. De små ihåligheterna i sedimenten har uppstått till följd av att vittring av mjukare mineral såsom kalk. Bild: Ari Brozinski.

Såväl lösblock som den fasta berggrunden, omfattar en del av jordklotets historia. Södra Finlands berggrund formades för 1900 till 1275 miljoner år sedan och ligger nedanom den s.k. Brahestad-Ladogalinjen. Berggrunden norr om linjen är avsevärt äldre eftersom den består av arkeiska bergarter som är över 2500 miljoner år gamla (Europas äldsta). Den största delen av Finlands berggrund består av magmabergarter, som antingen kristalliserat djupt nere i jordskorpan (djupbergarter) eller vid jordytan (vulkaniter). I övrigt består berggrunden av varviga sand- och lersediment som sedimenterats på havsbottnen.

En stor del av södra Finlands berggrund har metamorfoseratsoch därigenom genomgått en mineralogisk och strukturell förändring(begreppet härstammar från grekiskans metamorpho som betyder förändring av form). Metamorfosen alstrades av en bergskedjeveckning, orogenes, som orsakade förhöjda temperatur- och tryckförhållanden i området då berggrunden sjönk ned i jordklotets heta innandöme.Vi kallar bergskedjeveckningen för den Svekofenniska orogenesen. Det är endast ett fåtal bergarter som inte metamorfoserats, såsom rapakivigraniterna i södra Finland samt de jotniskasandstenslagern och diabaserna i Satakunda, på grund av att de tillkommit efter bergskedjeveckningen.

Kunskap om gammal berggrund

Med hjälp av mikroskopiska studier i laboratorium och makroskopiska observationer ute i fältsamt kunskap om bergarternas mineral-, kemiska- och isotopsammansättningarstuderar geologer bland annat berggrundens ursprungsmiljö, och möjliga deformationer som skett sedan dess. Tack vare dylika studier är södra Finlands berggrund exceptionellt välundersökt.

Nu vet vi att södra Finlands berggrund kommit till i en serie bergartsbildande processer som kan härledas till olika plattektoniska skeden som vi kallar den Svekofenniska orogenesen.

Den Svekofenniska orogenesen

Vi kan indela den Svekofenniska orogenesen i olika plattektoniska skeden

  • Den Fenniska orogenesen (1900-1880 miljoner år sedan). Under detta skede rörde sig vulkaniska öbågar mot dagens nordost. Vi kan jämföra situationen med vad som äger rum i sydöstra Asien i dag. De stora öarna i Indonesien och i Filippinerna är aktiva vulkaniska öbågar som dels spyr ut vulkaniskt material och dels vittrar sönder och bildar sediment i haven runt omkring dem. Vi kan lätt hitta metamorfoserade vulkanbergarter (amfiboliter) och sediment (glimmerskiffrar) i södra Finland. Dessa bergarter tillsammans med kalkstenar (marmor) är spår av de vulkaniska öbågarna och deras vittringsprodukter. Marmorgruvorna i t.ex. Pargas, Åvensår och Lojo är exempel på kalksten som bildats av mikroorganismer vid öbågarna. Då öbågarna kolliderade mot den arkeiska kratonen i nordost veckades och metamorfoserades öbågarnas bergarter. De undre delarna av öbågarna smalt ned till magmor och kristalliserade till tonalitiska och granodioritiska bergarter för cirka1870 miljoner år sedan. Bergarterna på t.ex. Iniö hör till denna grupp.
  • Efter den Fenniska orogenesen utsattes berggrunden för extension, dvs tektoniska krafterna drog isär berggrunden så det bildades sedimentationsbassänger i den. I sydvästra Finland finns inte mycket spår av detta skede, men t.ex. den mörka bergarten (diorit) som finns vid Galtby färgfäste i Korpo bildades under det här skedet. Likaså kvartssandstenen i Tiirismaa utanför Lahtis sedimenterades under detta skede.
  • För cirka 1840 miljoner år sedan kom en kontinent (som vi kallar Sarmatia) från dagens sydost och kolliderade med den nybildade jordskorpan. Kollisionen, som vi kallar den Svekobaltiska orogenesen, medförde en kraftig metamorfos som omvandlade all tidigare formad berggrund. Stora delar av glimmergnejserna smalt ned till granitiska magmor som kristalliserade till graniter. Stora delar av öarna i Åbolands skärgård består av dessa graniter. T.ex. graniterna runt Airisto.
  • För cirka 1800 miljoner år sedan stabiliserades berggrunden (den svalnade och blev spröd). I samband med detta uppstod förkastningszoner med en riktning mot dagens nord-nordost. Fjärdar som Skiftet och Erstan och Pemarviken är exempel på dessa förkastningszoner. En av sydvästra Finlands vackraste geologiska strukturer bildades under denna episod, Åva ring-intrusion i Ålands Brändö. Den mäktiga ring-intrusionen uppstod då en mycket gasrik magma på några minuter bröt sig genom den spröda jordskorpan (liknande ringstrukturer i miniskala uppstår då ett stenskott träffar bilrutan). Här slutar den Svekofenniska orogenesen. Det tog alltså 100 miljoner år att skapa vår berggrund. Efter den Svekofenniska orogenesen var det tektoniskt lugnt i cirka 200 miljoner år innan vår jordskorpa utsattes för extension (berggrunder drogs i sär) och ett nytt geologiskt skede ägde rum, det var tid för uppkomsten av rapakivigraniter och till dem associerade bergarter.
  • Finland är känt för sina rapakivigraniter. Dessa uppstod för cirka 1600 miljoner år sedan genom att delar av den undre delen av jordskorpan smalt ned och steg upp i den övre jordskorpan. Wiborgs rapakiviområde är det största r apakiviområdet i sydöstra Finland och fasta Åland är det största rapakiviområdet i sydvästra Finland, men rapakivi finns även i Vemo och Letala. Den runda Fjärdskärs fjärden i nordvästra Houtskär är en liten rapakiviplugg.
  • Uppsmältningen av berggrunden förorsakades av att heta magmor (1200°C) från jordens mantel invaderade jordskorpan och började smälta ned den. Jordskorpan börjar smälta vid ca 700°C. Delar av de heta magmorna från manteln steg upp längs sprickor i berggrunden och påträffas nu som diabasgångar. Svarta finkorniga gångar som vanligtvis har en riktning mot nordost.
  • I skärgården hittar vi ofta sandstenar som har så kallade böljeslagsmärken i sig. Dessa sandstenar sedimenterades strax efter att rapakivigraniterna hade bildats. Bästa stället att undersöka dessa s.k. Jotniska sandstenar är nedanför kraftverket i Kumo älv i Harjavalta.  Böljeslagsmärken är ett tecken på att sanden sedimenterats i grunt vatten. Liknande strukturer bildas under vackra sommardagar i det grunda vattnet vid en sandstrand.
  • Olivindiabas är namnet på gångbergarter som stigit upp från jordklotets mantel längs sprickor mot jordytan. I sydvästra Finland är olivindiabaserna cirka 1275 miljoner år gamla. Vi hittar dem ofta som lösblock runt stränderna, men för att hitta olivindiabas i berggrundenär det bäst att söka dem i Satakunda, t.ex. vid Räfsö campingplats. Olivindiabaserna är väldigt bra bastustenar, eftersom de består av värmeisolerande mineral (olivin och pyroxen) inneslutna i ett tredimensionellt gitter av mineralet plagioklas.

Metamorfosen i södra Finland

När kontinenten Sarmatia kolliderade med den nybildade berggrunden i södra Finland förtjockades berggrunden till enbergskedja. Det betyder att stora delar av bergrunden pressades ned mot jordens heta inre.

Beroende på mineralsammansättningen i en metamorf bergart kan man bestämma under vilka tryck- och temperaturförhållanden bergarten omkristalliserats i (metamorfoserats i). Vi vet att södra Finlands berggrund metamorfoserades under cirka 5 kbar, vilket motsvarar 18-20 kilometers djup, och runt 800°C. I klar text betyder det att den metamorfa berggrunden vi iakttar idag har haft 20 km mera berg ovanpå sig, som vittrat ned och transporterats bort!

Följande har understött skrivandet (Olav Eklund) av denna artikel: Estlands inrikesministerium och EU:s regionala utvecklingsfond samt västra Finlands länsstyrelse och K:H Renlunds stiftelse i samband med södra Finlands och Estlands Interreg IIIA –program.