I 2017 tok forskere opp en 11 meter lang sedimentkjerne fra Vangsvatnet på Voss.
Den består av lag på lag med materiale som gjennom flere tusen år har blitt fraktet ut i vannet av elver og bekker.
Kjernen gir forskerne et sjeldent innblikk i flomhistorien i vestlandsbygden.
Vi tok en prat med forsker Pål Ringkjøb Nielsen ved institutt for Geovitenskap på Universitetet i Bergen om arbeidet med å avdekke 8.000 år med flomhistorie.
Bunnen er et naturlig arkiv
Når en elv går flomstor, øker hastigheten og evnen til å transportere sand, silt, leire og annet materiale.
Når vannet renner ut i den roligere innsjøen, synker materialet til bunnen. Der danner det et nytt lag.
På den måten fungerer innsjøbunnen som et naturlig arkiv.
– Under en flom kan elven dra med seg mye mer masse enn vanlig. Når vannet treffer Vangsvatnet, blir materialet avsatt på bunnen som et eget lag, forklarer Nielsen.
En bygd med lang flomhistorie
Da en storflom rammet Vestlandet høsten 2014, steg vannet i Vangsvatnet raskt. Det førte til omfattende skader på Voss.
Flommen ble et kraftig varsel om hvor utsatt bygden er når store vannmengder samler seg i vassdraget.
Men 2014-flommen var langt fra den største Voss har opplevd.
Historiske kilder forteller om en flom på 1600-tallet. Da kan vannstanden i Vangsvatnet ha steget hele 11 meter.
Vannet skal ha nådd omtrent én meter opp på veggen til Vangskyrkja.
– Det er ganske mye vann. Hele sentrum må nesten ha vært dekket, sier Nielsen.
Bildene viser hvordan flommen i oktober 2014 rammet både infrastruktur og bebyggelse på Voss.(Foto: Terje Nesthus)
Flom på Voss i 2014.(Foto: Terje Nesthus)
Flom på Voss i 2014.(Foto: Terje Nesthus)
Dette bildet viser flommerket på Vangskyrkja, fra den historiske storflommen i 1604.(Foto: Terje Nesthus)
Konsekvensene av flommen i 2014 understrekte behovet for kunnskap for fremtidig flomberedskap i bygda og generelt på Vestlandet.
Den utløste videre forskningsprosjektet «Hordaflom».
Annonse
– Vi ønsket å få mer informasjon om fortidens flommer: Er dette noe som vil skje igjen snart? Hvordan ser de tidligere arkivene ut? Er dette vanlig eller er det en uvanlig hendelse? Dette var noen av spørsmålene vi stilte oss, sier Nielsen.
Forsker Pål Ringkjøb Nielsen med en prøve fra Vangsvatnet.(Foto: Ole Jørgen Sæves)
Vangsvatnet er godt egnet for forskning
Han forteller at dersom man skal prøve å spå om fremtiden, må man også se på historien.
Så for å finne ut hvor ofte slike flommer har inntruffet og hvordan de har endret seg over tid, har forskerne undersøkt sedimentene fra bunnen av Vangsvatnet.
Vangsvatnet er godt egnet til dette formålet, ifølge forskeren. Voss har godt historisk arkiv over flommer og en lang hydrologisk måleserie fra bygda Bulken.
De vet ganske godt hvor store flommene har vært, og så har de noen markeringer på bygninger, blant annet et historisk merke på Vangskyrkja.
Det finnes også mye god dokumentasjon om hvordan vannstanden har endret seg.
Det som i tillegg er spesielt med Vangsvatnet, er at med én gang det blir flom, reagerer vannet veldig fort. Da blir det oversvømmelser. De påvirker raskt all bebyggelse langs vannet.
Den nederste delen av kjernen er rundt 8.000 år gammel. Forskerne har datert sedimentene ved hjelp av flere metoder for aldersdatering innen geologi.
I de yngste delene av kjernen kan resultatene i tillegg sammenlignes med historiske beskrivelser og instrumentelle målinger.
– Såkalt blydatering kan vi bruke ned til cirka 200 år tilbake i tid. Det vil si i de øverste 40 centimeterne av kjernen. Da får vi ganske detaljert kontroll på alderen, sier Nielsen.
Han forteller at de på toppen derfor har ganske god oversikt.
Annonse
– Her ser vi at de ulike lagene i kjernen i stor grad samsvarer med historiske data. Sammenligningen viser altså at sedimentene i stor grad fanger opp flomhendelser vi allerede er kjent med.
Prøvene fra Vangsvatnet ble tatt opp fra denne flåten.(Foto: Ole Jørgen Sæves)
Fra snøsmelting til høstregn
Sedimentkjernen viser ikke bare hvor ofte flommene har kommet. Den gir også informasjon om hva slags flommer som har dominert i ulike perioder.
Under den lille istiden cirka 1300–1800 var det kaldere og mer snø i fjellene. Det førte til flere store snøsmelteflommer om våren.
Forskerne mener den store flommen på 1600-tallet sannsynligvis var en slik snøsmelteflom. Det skiller den fra flommen i 2014, som kom om høsten etter store nedbørsmengder.
– Under den lille istiden hadde man både snøsmelteflommer og høstflommer. Dermed ser vi også flere flommer i denne perioden, sier Nielsen.
Etter hvert som klimaet har blitt varmere, har flommønsteret endret seg.
Mindre snø i fjellet kan bety færre tradisjonelle vårflommer. Samtidig øker risikoen for kraftige høstflommer når mer av nedbøren kommer som regn.
Forskerne ser også en økning i frekvensen av flom i den øverste delen av sedimentkjernen. Den samme tendensen finnes i de moderne måleseriene.
– En flom vi tidligere omtalte som en 200-årsflom, er kanskje ikke lenger en 200-årsflom. Dersom flommene kommer oftere, kan den i praksis ha blitt en 50-årsflom, sier Nielsen.
Én løsning er å åpne gamle elveløp
Det er ikke bare klimaet som avgjør hvor store konsekvenser en flom får.
Annonse
Gjennom historien har mennesker bygget boliger, veier, broer og annen infrastruktur langs elvene.
Elveløp er blitt rettet ut eller innsnevret, og naturlige sidekanaler er blitt stengt.
Det kan føre til at vannet får færre steder å spre seg når elven går over sine bredder.
– Når folk kanaliserer elven og fjerner de naturlige løpene, blir vannet konsentrert. Enkelte steder kan det å åpne gamle elveløp være en viktig del av flomsikringen, sier Nielsen.
Løsninger kan komme i konflikt med andre hensyn
Vangsvatnet har samtidig en spesiell utfordring. Utløpet er smalt. Det begrenser hvor raskt vannet kan renne ut.
Terskelen er tidligere blitt endret for å slippe vannet raskere videre nedover vassdraget.
Det gjør at Vangsvatnet i dag har langt lavere vannstand under flom enn før endringen.
Men tiltak ett sted kan flytte problemet til et annet.
Dersom mer vann slippes raskere ut av Vangsvatnet, kan det øke belastningen på Evanger og områdene videre nedover.
Derfor har det også vært diskutert om deler av flomvannet kan ledes gjennom tunneler direkte mot Hardangerfjorden.
Slike løsninger vil være svært kostbare og kan komme i konflikt med naturvern og andre hensyn.
– Spørsmålet er om man skal endre terskelen og flytte problemet nedover, eller om vi må akseptere at de store flommene kommer og heller gjøre samfunnet bedre rustet til å håndtere dem, sier Nielsen.
Annonse
Bilde av Lilandsosen, sett mot Bulken Stasjon.(Foto: Ole Jørgen Sæves)
Kan vi få en høstflom på nivå med 1600-tallet?
Forskerne bruker sedimentkjernen til å forstå fortiden, ikke til å lage egne framtidsprognoser.
Men kunnskapen om tidligere flommer kan hjelpe oss å forstå hva som er mulig i et varmere og våtere klima.
Klimaframskrivninger viser at nedbøren kan øke betydelig i deler av Vestlandet fram mot slutten av århundret.
Dersom en stor mengde nedbør faller over Voss på kort tid, kan en framtidig høstflom nærme seg dimensjonene til den historiske flommen på 1600-tallet.
Konsekvensene vil i så fall være helt andre enn for flere hundre år siden.
– Flommene har vært der før. Men nå bor vi rundt vannet på en annen måte. Vi har dessuten mye mer infrastruktur som kan bli rammet. Vi er nok ikke fullt ut forberedt på det som kan skje, sier Nielsen.
Etter flommen i 2014 er det gjennomført flere sikringstiltak på Voss. Disse kan redusere skadene fra en ny flom av tilsvarende størrelse. En enda større hendelse kan likevel overstige kapasiteten til dagens flomvern.
Bilete av elva Vosso.(Foto: Ole Jørgen Sæves)
Studien understreker derfor behovet for langsiktig planlegging. Den er relevant, ikke bare for Voss, men for mange norske dal- og fjordbygder.
– Dette er typisk for Vestlandet. Nede i dalen er det flom, mens de som bor lenger oppe i dalsidene kan være utsatt for skred. Vi må vurdere hele landskapet og alle farene i sammenheng, sier Nielsen.
C-14-datering, også kalt radiokarbon-datering: Denne dateringsmetoden bruker den radioaktive nedbrytningen av karbon-isotopen 14C til å bestemme alderen på et funn.
Dette er den viktigste dateringsmetoden for arkeologiske, geologiske, botaniske og zoologiske funn som er yngre enn cirka 50.000 år.
Bly-210-metoden: 210Pb-metoden kan datere avsetninger som er yngre enn cirka 150 år. Metoden brukes mye ved studier av forurensningshistorie og klimahistorie.
Metoden er basert på at radongass (222Rn) slipper ut i atmosfæren. Den har så kort halveringstid som 3,8 dager og spaltes derfor raskt til andre nuklider. Disse er ikke gassformige og faller ned på bakken eller vannflater hvor de spaltes videre.
Her vil blyisotopen 210Pb konsentreres fordi den har lengst halveringstid. Den vil også avsettes på bunnen av hav og innsjøer, og dekkes over av nye lag. 210Pb er en radioaktiv nuklide som vil være forsvunnet etter cirka 200 år.
Ved å måle minkingen av 210Pb nedover i sedimentlagene, kan en derved bestemme alderen på de aller yngste lagene.
Cesiumdatering: 137Cs er et radioaktivt grunnstoff som spredte seg globalt etter atomprøvesprengningene på 1950- og 1960-tallet, med et utslippstopp i 1963–1964. Et nytt, mindre utslipp kom med Tsjernobyl-ulykken i 1986.
Cesium følger nedbøren ned i innsjøer og blir lagret lag for lag i sedimenter. Fordi tidspunktene for utslippene er kjente, kan forskere bruke disse «cesium-toppene» som tidsmarkører i sedimentkjerner.
Ved å finne igjen 1963/1964- og 1986-toppen kan forskere beregne hvor raskt sedimentet har bygd seg opp, og dermed datere hendelser som flommer og skred lagret i de samme lagene.
