Omfattende undersøgelser viser, at der under store dele af Jylland findes en tyk geologisk lagserie, der som blade i en bog fortæller historien om klimaets og landskabets ændringer i Danmark i Miocæntid for 5-23 millioner år siden. Det fremgår af en doktordisputats som seniorforsker Erik Skovbjerg Rasmussen fra GEUS vil forsvare på Københavns Universitet den 24 marts 2017.
Danmark steg op af havet
Studiet afdækker, hvordan jordskorpebevægelser og klima påvirkede udviklingen af det miocæne landskab i Jylland. Det er historien om et Danmark, der har ligget under havet i over 100 millioner år, og som hæver sig op over havet og bliver til et land med store floder, og deltaer med tætvoksende mangroveskov langs kysten, og sequoia træer på højere liggende områder. Den årlige gennemsnitstemperatur var dobbelt så høj som i dag, ca. 19o C, og nedbørsmængden var ligeledes næsten det dobbelte, lidt under 1500 mm om året. Klimaforholdene var ret stabile med kun små ændringer, men med et begyndende fald i den årlige gennemsnitstemperatur fra midten af Miocæntiden.
Kystlinjen flytter sig frem og tilbage i Jylland
De små ændringer i klimaet gennem Miocæn, ca. 4 grader, var globale, og de førte til havspejlsændringer som følge af perioder med afsmeltning eller opbygning af iskapper i Antarktis. Det fik kystlinjen til at rykke frem og tilbage ned over det midt-, vest- og sydjyske område flere gange. Når området var over havniveau blev det gennemskåret af mægtige floder, som transporterede store mængder af sand og ler ned fra de nydannede norske fjelde og frem til kysten, hvor det blev afsat i deltaer og laguner. På flodsletterne og i kystzonen og i det kystnære hav blev der aflejret sand, mens der længere til havs blev afsat ler.
Det var ret eksotiske forhold, man i perioder af Miocæn havde i Jylland. Miljøet lignede meget det, vi i dag finder i Nildeltaet, og fundet af hajtænder ved Gram og Snaptun viser, at i havet omkring Danmark svømmede den gigantiske megalodonhaj rundt, som er den største haj, der nogensinde har levet.
"Det er en spændende opgave, at studere de miocæne lag i boringer eller i kystklinter og råstofgrave, hvor de nogle gange dukker frem i dagens lys, og det er dybt fascinerende at pusle billedet af fortidens miljø sammen, ved at kigge på fossiler og mineraler og strukturer i lagene," fortæller seniorforsker Erik Skovbjerg Rasmussen fra GEUS.
"Tænk, megalodonhajen har levet her. Det er den største dræbermaskine, som har levet på Jorden," forsætter han.
Global indsigt om klima og miljø
Studiet af den miocæne lagserie i Danmark er baseret på detaljerede opmålinger af blottede lag i kystklinter, grusgrave og mere end 50 dybe boringer i Jylland. Endvidere er der brugt oplysninger fra nye seismiske undersøgelser i det jyske område, hvor man ved hjælp af lydbølger kortlægger de geologiske lag i undergrunden. Alderen af lagene er bestemt ved hjælp af fossiler, og den detaljerede kortlægning af den fossile fauna og flora har bidraget til udredning af klimaforholdene i Miocæntid.
Denne model for dannelsen og udviklingen af det danske område, med forskydninger af kystlinjen, viser at miljøet var meget skiftende, og at der i perioder med havdække blev aflejret ler og i perioder med flodsletter og kystlandskaber blev aflejret sand.
Undersøgelserne viser, at lerlag afsat i havet adskiller tre serier af sandede lag afsat i deltaer og floder. Deltalagene breder sig fra de vestlige Limfjordsegne og Midtjylland i nord til den tyske grænse i syd, mens flodlagene forgrener sig gennem de centrale dele af Jylland. De enkelte sandede enheder kan have mægtigheder på mere end 50 m.
"Den meget robuste model, der er lavet for den miocæne lagserie i Danmark, har stor betydning for forståelsen af den miocæne epoke globalt, hvor bjergkæder skød op og klimaet ændrede sig. Og studierne har dokumenteret, hvordan mindre klimaændringer påvirkninger lavlandsområder. Det er viden, som kan bruges i modeller for udviklingen af vores landskaber under fremtidens ændrede klimaforhold," siger Erik Skovbjerg Rasmussen.
Viden om grundvandsforekomster
De miocæne sandlag findes således i undergrunden i den centrale og sydvestlige del af Jylland. Lagene indeholder store mængder drikkevand af god kvalitet. Og ofte findes de under tykke beskyttende lerlag, som forhindrer, at forurening fra overfladen trænger ned i grundvandet.
De mange nye data har gjort det muligt at sammenstykke et godt billede af, hvor vi finder de værdifulde sandlag, og hvordan de hænger sammen. Denne viden er nu samlet i en rumlig model af de geologiske lag, en såkaldt 3D model, som er tilgængelig i GEUS' digitale modeldatabase sammen med andre geologiske modeller, som er et resultat af den landsdækkende grundvandskortlægning.
"De miocæne sandlag indeholder store mængder grundvand af høj kvalitet, og vores viden om de skiftende miljøer i Miocæn er et vigtigt værktøj til at udpege, hvor man finder dem," slutter Erik Skovbjerg Rasmussen.
National grundvandskortlægning
Der kom for alvor gang i undersøgelserne af de geologiske lag fra Miocæn under den nationale grundvandskortlægning, grundvandskortlægning, som Naturstyrelsen - nu Miljøstyrelsen afsluttede ved udgangen af 2015. Arbejdet omfattede boringer igennem lagene og en omfattende seismisk kortlægning, hvor man undersøger undergrunden ved hjælp af lydbølger.
Tid og sted for Erik Skovbjerg Rasmussens forsvar af doktordisputats 24/3-2017
Forsvaret vil finde sted fredag d. 24. marts 2017, kl 13:00 i auditorie A, Østervoldgade 10, Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning, Københavns Universitet
Læs doktorafhandlingen:
Erik Skovbjerg Rasmussen 2017: Sedimentology and sequence stratigraphy of the uppermost upper Oligocene -Miocene fluvio-deltaic system in the eastern North Sea Basin: the influence of tectonism, eustacy and climate. Doctoral Thesis, 440 sider. Doktorafhandlingen kan downloades her.
Følg geologernes arbejde med kortlægningen af de miocæne lag i Jylland gennem tre videoer: