Fjeldskred udløst af klimaændringer fik Jorden til at vibrere i ni dage

12-09-2024

Forskere over hele Jorden kunne observere et ni dage langt seismisk signal i september 2023. I et studie udgivet i Science kan et internationalt hold forskere konkludere, at signalet blev forårsaget af skvulpende vand efter et massivt fjeldskred i Grønland.

Billede af bjergtoppen og gletsjeren taget fra Fjorden før fjeldskred (august 2023) (Foto: Søren Rysgaard).

I september 2023 faldt 25 millioner kubikmeter sten og is ned i den afsidesliggende Dickson Fjord og forårsagede en 200 meter høj mega-tsunami, der fortsatte med at bruse frem og tilbage  et fænomen kaldet en seiche  i den smalle fjord i ni dage. Denne bevægelse af en stor vandmasse genererede vibrationer gennem hele Jorden, rystede planeten og udstrålede seismiske bølger, der kunne observeres globalt. Det er konklusionen i et nyt studie, der er udgivet i Science. Det er første gang i menneskets historie, at et så usædvanligt fænomen, der forårsagede et seismisk signal, der kunne observeres over hele Jorden, har fundet sted.

Forundrede seismologer over hele verden kunne i september 2023 observere det mystiske seismiske signal, der varede i ni dage. Det blev opdaget via meget følsomme sensorer over hele kloden, fra Arktis til Antarktis.

”Da vi begav os ud på dette videnskabelige eventyr, havde ingen den fjerneste anelse om, hvad der forårsagede dette signal. Det eneste, vi vidste, var, at det på en eller anden måde var forbundet med fjeldskredet. Vi formåede kun at løse mysteriet gennem en kæmpe tværfaglig og international indsats,” siger Kristian Svennevig, seniorforsker ved De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS) og hovedforfatter på studiet.

Signalet så helt anderledes ud end de kendte frekvensrige jordskælvsoptagelser  det indeholdt kun én enkelt vibrationsfrekvens, en monoton brummen. Da studiets forfattere først opdagede signalet, noterede de det som et ’USO’: et uidentificeret seismisk objekt. Samtidig nåede nyheden om en stor tsunami i en fjerntliggende nordøstgrønlandsk fjord frem til lokale myndigheder og forskere, der arbejdede i området. De gik sammen i et unikt, tværfagligt samarbejde, der endte med at involvere 68 forskere fra 40 institutioner i 15 lande. Forskerne kombinerede seismometer- og infralyddata, unikke feltmålinger, jord- og satellitbilleder og simuleringer af tsunamibølger. De brugte også billeder taget af det danske militær, der sejlede ind i fjorden få dage efter hændelsen for at tage billeder af den kollapsede bjerg- og gletsjerfront og af de dramatiske ar, som tsunamien efterlod.

Det var denne unikke kobling af lokale feltdata og globale fjernobservationer, der gjorde det muligt for holdet af forskere at løse mysteriet og rekonstruere den ekstraordinære overlappende sekvens af begivenheder i september 2023, som nu er offentliggjort i Science.

Seismometre er følsomme videnskabelige instrumenter, der registrerer vibrationer, som rejser gennem jorden  kaldet seismiske bølger. Traditionelt fokuserer seismologi på måling af seismiske vibrationer, der opstår på grund af jordskælv. Seismiske optegnelser kan dog også indeholde information om bevægelser af store masser på Jordens overflade, såsom skred og bølger af vand. Undersøgelsen viste, at fjeldskredet var forårsaget af en kollapset bjergtop, der havde raget 1,2 km op over fjorden. Mængden af materiale, der kollapsede, var massiv: mere end 25 millioner kubikmeter  nok til at fylde 10.000 olympiske swimmingpools. Efterfølgende skvulpede vandet frem og tilbage i fjorden i ni dage.

En af forskerne forsøgte at genskabe den langvarige skvulpende effekt i badekarret derhjemme. De formåede ikke at simulere den samme effekt, så det blev overladt til detaljerede matematiske modeller at vise, at skredretningen sammen med den unikke smalle og bøjede fjordkanal var den sidste manglende brik i puslespillet om det monotone seismiske signal. Modellerne kunne vise, at vandet skvulpede frem og tilbage hvert 90. sekund, hvilket var præcis den samme oscillationsperiode observeret i de seismiske bølger. Dette perfekte match viste, hvordan kraften fra vandmassen i bevægelse, der genererer en tydelig svingning på grund af fjordens bredde og dybde, skaber seismisk energi i jordskorpen.

Tilbage i starten af det hele finder man en efterhånden velkendt katalysator. Kollapset af bjergtoppen blev forårsaget af gletsjerudtynding ved bunden af bjerget gennem de seneste årtier, som igen er forårsaget af klimaændringer.

”Som skredforsker er det et interessant, men også trist aspekt af denne undersøgelse, at dette er det første fjeldskred og den første tsunami observeret fra det østlige Grønland, hvilket viser, at klimaændringer allerede har store konsekvenser der,” siger Kristian Svennevig.

Numeriske simuleringer, data fra lokale oceanografiske sensornetværk, satellit- og terrænbilleder bekræfter, at den resulterende mega-tsunami er en af de højeste set i nyere historie. Længere ude af fjorden beskadigede fire meter høje tsunamibølger en forskningsbase ved Ella Ø 70 kilometer væk og ødelagde kulturel og arkæologisk kulturarv på tværs af fjordsystemet. Fjorden ligger på en rute, der almindeligvis bruges af krydstogtskibe, der besøger de grønlandske fjorde. Heldigvis var ingen krydstogtskibe tæt på Dickson Fjord den dag, fjeldskredet og tsunamien fandt sted.

Studiet konkluderer, at det med hurtigt accelererende klimaændringer vil være vigtigere end nogensinde at karakterisere og overvåge regioner, der tidligere blev betragtet som stabile, og give tidlig varsling om disse massive fjeldskred og tsunamier.

registrerede seismiske bølger plottet mod afstanden fra jordskreddet (1 grad = 110 km; 180 grader = antipodisk til Grønland).

De registrerede seismiske bølger plottet mod afstanden fra jordskreddet (1 grad = 110 km; 180 grader = antipodisk til Grønland).

GIF sammensat af billeder af bjergtoppen og gletsjeren, taget fra Fjorden før fjeldskred (august 2023) og efter fjeldskred (september 2023). (Før: Søren Rysgaard, Efter: Danish Army, GIF: CET, GEUS.)

Video om artiklen af en af forfatterne, Stephen Hicks.

Forskningsartiklen

A rockslide-generated tsunami in a Greenland fjord rang Earth for 9 days.
Udgivet i Science.
Tilgå artiklen her: science.org/doi/10.1126/science.adm9247


Af Kristian Svennevig, Stephen P. Hicks, Thomas Forbriger, Thomas Lecocq, Rudolf Widmer-Schnidrig, Anne Mangeney, Clément Hibert, Niels J. Korsgaard, Antoine Lucas, Claudio Satriano, Robert E. Anthony, Aurélien Mordret, Sven Schippkus, Søren Rysgaard, Wieter Boone, Steven J. Gibbons, Kristen L. Cook, Sylfest Glimsdal, Finn Løvholt, Koen Van Noten, Jelle D. Assink, Alexis Marboeuf, Anthony Lomax, Kris Vanneste, Taka’aki Taira, Matteo Spagnolo, Raphael De Plaen, Paula Koelemeijer, Carl Ebeling, Andrea Cannata, William D. Harcourt, David G. Cornwell, Corentin Caudron, Piero Poli, Pascal Bernard, Eric Larose, Eleonore Stutzmann, Peter H. Voss, Bjorn Lund, Flavio Cannavo, Manuel J. Castro-Díaz, Esteban Chaves, Trine Dahl-Jensen, Nicolas De Pinho Dias, Aline Déprez, Roeland Develter, Douglas Dreger, Läslo G. Evers, Enrique D. Fernández-Nieto, Ana M. G. Ferreira, Gareth Funning, Alice-Agnes Gabriel, Marc Hendrickx, Alan L. Kafka, Marie Keiding, Jeffrey Kerby, Shfaqat A. Khan, Andreas Kjær Dideriksen, Oliver D. Lamb, Tine B. Larsen, Bradley Lipovsky, Ikha Magdalena, Jean-Philippe Malet, Mikkel Myrup, Luis Rivera, Eugenio Ruiz-Castillo, Selina Wetter og Bastien Wirtz.

Kristian Svennevig
Seniorforsker
Kortlægning og Mineralske Råstoffer
Malene David Jensen-Juul
Kommunikationsmedarbejder
Presse og Kommunikation

Pressemateriale

Pressemateriale inkluderer pressemeddelelse på dansk og engelsk samt link til en mappe med visuelt materiale.

Pressemateriale fås ved henvendelse.