Oppblomstring av planktonalger i Barentshavet på våren i år 2003 var synlig på satellittbilder. (Foto: earthobservatory.nasa.gov)
Oppblomstring av planktonalger i Barentshavet på våren i år 2003 var synlig på satellittbilder. (Foto: earthobservatory.nasa.gov)

Astronomisk algeoppblomstring

POPULÆRVITENSKAP: Da «Tors Hammer» traff Barentshavet for rundt 145 millioner år siden, førte det til en algeoppblomstring av astronomiske dimensjoner.

Publisert

«Dødsalgen dreper oppdrettsfisk for milliarder». «Krise for oppdretterne: Alger tar livet av fisken». « Over 12.000 tonn oppdrettslaks døde etter algeoppblomstring». Aviser og tv har fulgt opp med oppslag og innslag om den mikroskopiske planktonalgen Chrysocromulinas dødbringende oppblomstring i Nordland og Troms.

Hver vår foregår det en oppblomstring av planktonalger langs kysten og i våre havområder. Når forholdene er spesielt gunstige kan oppblomstringene kan bli massive, bre seg ut over store havområder og være synlige på satellittbilder. Flere arter planktonalger er giftige for fisk og annet liv i havet. I 1991 førte oppblomstring av Chrysocromulina til fiskedød i oppdrettsanlegg ved Lofoten, men få masseforekomster ført til så mye skade og tap av verdier som årets oppblomstring i Nord-Norge.

Ble truffet av «Tors hammer»

Algeoppblomstringer av astronomiske dimensjoner er heldigvis unike. La oss gå litt over 140 millioner år tilbake i tid.

Tenk deg et relativt vidt og litt langstrakt, grunt hav omkranset av lavtliggende landområder. Havet har kun smale åpninger mot de store åpne verdenshavene i nord og sør, slik at det blir liten sirkulasjon og utskifting av vannmassene. I vannsøyla er det et markert sprangsjikt mellom overliggende normalt oksygenholdig havvann, og underliggende oksygenfattig bunnvann.

Klimaet er forholdsvis varmt og tørt, og i de øvre, oksygenrike vannmassene er det et yrende plante- og dyreliv, med plankton, maneter, skalldyr, fisker og store havøgler. Når dyr og planter dør synker de ned på den oksygenfattige bunnen, der det langsomt hoper seg opp med store mengder organisk materiale. Ved nedbryting av det organiske materialet under mangel på oksygen dannes det hydrogensulfid, og bunnvannet blir råttent og stinkende av svovel.

Slik var det i Barentshavet i overgangen mellom jura- og kritt-tiden da monsterøgler herjet i sjøen og dinosaurer vandret rundt på Grønland og det som senere skulle bli Finnmarksvidda. Forholdene kunne minne de vi finner i Svartehavet i dag.

For rundt 145 millioner år siden slo Tors hammer ned i det grunne havet, i form av en meteoritt med diameter på drøye 1,8 kilometer. Treffpunktet ligger i dag omtrent midt i Barentshavet. Nedslaget etterlot seg et krater på om lag 40 kilometer i diameter på havbunnen.

Dette krateret har fått navnet Mjølnir. Energimengden som ble frigitt ved nedslaget tilsvarer et jordskjelv på 8.3 på Richters skala, eller rundt ti millioner ganger mer energi enn atombomben som ble sluppet over Hiroshima i 1945. I nedslagspunket ble undergrunnen helt ned mot 4 kilometer dyp trykket sammen.

Da Mjølnir-meteoritten slo ned i paleo-Barentshavet tok havbunnen fyr og I løpet av sekunder ble det dannet et krater på omlag 40 km I diameter (Illustrasjon: Jon Reiserstad).
Da Mjølnir-meteoritten slo ned i paleo-Barentshavet tok havbunnen fyr og I løpet av sekunder ble det dannet et krater på omlag 40 km I diameter (Illustrasjon: Jon Reiserstad).

Store ødeleggelser

Meteoritten førte til store ødeleggelser. I nedslagsøyeblikket oppstod det en voldsom sjokkbølge som raskt sprer seg nedover i undergrunnen og ut over store områder. Mengder av stein og slam ble kastet ut, samtidig som en enorm sky av vanndamp rast ut med voldsom kraft. Umiddelbart ble det dannet et digert hulrom i vannmassene, og en enorm flodbølge spredte seg med stor hastighet ut over det relativt grunne over havet. Mens havdybden i treffpunktet trolig var 300-400 meter, var flodbølgen som feide over sokkelen opp mot 200 meter høy.

Havbunnen tok umiddelbart fyr da den ble rammet av den enorme flammende ildkula. Det er sannsynlig at havbunnen var blottlagt og delvis tørrlagt i opp imot 20 minutter før vannet skyllet tilbake i krateret. På disse minuttene brant det opp enorme mengder organisk rike sedimenter fra de øverste lagene på bunnen, og store mengder sot ble spredt ut i omgivelsene.

Et grovt overslag gjort av forskere ved Universitetet i Oslo viser at organisk rike bunnsedimenter tilsvarende kildebergarter som kunne ha dannet så mye som 30 millioner standardkubikkmeter med olje brant opp umiddelbart etter nedslaget. Dette utgjør om lag et års produksjon på Statfjord, som er et av verdens største offshore oljefelt.

Det eneste som vitner om denne gigantiske brannen i dag er de små sotpartiklene som er bevart i sedimentene avsatt like etter nedslaget.

Hva skjedde etter nedslaget?

Det er en velkjent teori om at utdøingen av dinosaurene og en rekke andre dyr ved kritt-tertiær grensen ble forårsaket av et gigantisk meteorittnedslag som rammet Yucatan for vel 66 millioner år siden. Spor etter dette nedslaget finnes i sedimentære avsetninger en rekke steder rundt om i verden.

Det er imidlertid ingen tegn på at Mjølnirnedslaget forårsaket noen ekstraordinær utdøing. Nedslaget i Barentshavet var ikke kraftig nok til å utløse en global økologisk krise. Men for dyrene som befant seg i selve nedslagsområdet må virkningen ha vært katastrofal. De fleste ble nok umiddelbart drept av trykkbølgen og den sjokkartede temperaturøkningen. De som befant seg nær krateret ble truffet av stein- og vannmassene, og begravd da kraterveggene kollapset.

Bunndyr som levde i områdene rundt nedslagsfeltet ble begravd i hundretusener av kubikkmeter masse som ble kastet ut over havbunnen. Fisk og marine øgler som overlevde sjokkbølgen ble rammet av slam og råttent, oksygenfattig bunnvann som ble virvlet opp.

Studerer vi sedimentene som ble avsatt like etter nedslaget ser vi at marine amøbedyr, radiolarier og blekkspruter som fantes før nedslaget nærmest er helt borte. Vi finner fiskeskjell i lagene som ble avsatt både før, under og etter nedslaget, mens vi i et borehull som ligger 30 kilometer nord for krateret har vi funnet en økt konsentrasjon av fiskerester like over det nivået der vi finner den største konsentrasjonen av iridium som stammer fra nedslaget. Ser vi her spor av en omfattende fiskedød umiddelbart etter nedslaget?

Karbonsyklus i ekspressfart

Men den enes døde førte til andres brød, også i havet for 142 millioner år siden. Den voldsomme omrøringen av vannmassene sørget for at store mengder næringsrikt bunnslam ble virvlet opp i de øvre vannlagene.

Brått ble det skapt helt nye vekst- og livsbetingelser, som raskt ble utnyttet av noen særskilt tilpassingsdyktige planteplankton. Planteplanktonet er første ledd i næringskjeden i havet, og veksten er i hovedsak begrenset av tilgangen til næringssalter som nitrat, fosfat, jern og ulike sporstoffer, samt sollys og stabiliteten i vannmassene.

Hvilesporer av planktoniske grønnalger som blomstret opp i astronomiske mengder rett etter nedslaget. Størrelsen på hvilesporene er omlag 20/1000 millimeter i omkrets. (Foto: Morten Smelror).
Hvilesporer av planktoniske grønnalger som blomstret opp i astronomiske mengder rett etter nedslaget. Størrelsen på hvilesporene er omlag 20/1000 millimeter i omkrets. (Foto: Morten Smelror).

Den brå tilgangen på store mengder næringsstoffer ser ut til å ha blitt utnyttet av en spesiell type encellete, planktoniske grønnalger (prasinofytter av slekten Leiosphaeridia). Disse ørsmå algene fikk en eksplosiv oppblomstring i havområdet som ble rammet av Mjølnirnedslaget.

Slike alger har kort livssyklus, og kan i løpet av noen døgn reproduseres i et stort antall. Som en del livssyklusen danner de hvilesporer, som faller ned på bunnen. Der kan de overleve i lange perioder og vente på gunstige betingelser, før de igjen spirer til frittsvevende planktonalger.

I sedimentene inne i selve Mjølnirkrateret avsatt rett etter nedslaget finnes enorme mengder av disse algene. Vi kan telle nærmere en halv million hvilesporer per gram sediment.Vi finner også relativt høye konsentrasjoner av disse algene i sedimenter avsatt samtidig utenfor kysten av Troms og på Svalbard. Vi kan se for oss en algeoppblomstring som må ha omfattet størstedelen av paleo-Barentshavet.

Masseoppblomstringen av planktonalger gjenspeiles også i høye konsentrasjoner av organisk karbon i sedimentene avsatt rett etter nedslaget. Med en total mengde av organisk karbon opp mot 25 prosent av sedimentene, og en kjemisk sammensetning med et høyt innhold av hydrogen, er disse avsetningene en svært god kildebergart for petroleum.

Etter først å ha svidd av store mengder organisk karbon på havbunnen gjennom sjokkinduserte branner, førte nedslaget raskt til at store mengder organisk karbon igjen ble fanget i bunnsedimentene i form av bunnfelte masser av hvilesporer av encellete planktoniske grønnalger. En slik ekspressartet karbonsyklus må sies å høre til blant det mer ekstraordinære.

Vil du vite mer om Mjølnirkrateret og virkningene av nedslaget? Da kan du lese disse:

Dypvik, H., Tsikalas, F. & Smelror, M. (Eds.) 2010. The Mjølnir Impact Event and its Consequences. Springer Verlag, 318 pp.

Smelror, M. & Dypvik, H. 2006: The sweet aftermath: Environmental changes and biotic restoration following the marine Mjølnir impact (Volgian-Ryazanian boundary, Barents Shelf). In Cockell, C.S., Koeberl, C. & Gilmour, I. (eds.): Biologial Processes Associated with Impact Events, 143-178.