Det er to hovedproblemer med å klarlegge historien før isbrekappen var på det største for ca. 20 000 år siden. Det første er at breen eroderte bort det aller meste som fantes av eldre avsetninger, men i over 100 år har amatører funnet mammut-tenner i Gudbrandsdalen som viser at noe overlevde. Den første og kanskje største utfordringen er å oppdage disse få avsetningene. Det andre problemet er å datere funnene. Vi har ikke daterings-metoder som kan datere alle typer funn, og feilkildene er store. 

Siste mellomistid (MIS 5e) og første breframstøt (MIS 5d)
La oss begynne med starten. Siste mellomistid, altså perioden mellom de to siste istidene, varte fra ca. 130 000 til 117 000 år siden og heter Eem. Globalt brukes gjerne marine isotop-stadier (MIS) til inndeling av geologisk tid, og da er Eem MIS 5e (Fig. 1). Vi har i Norge et enestående funn ved Fjøsanger i Bergen som viser utviklingen gjennom hele Eem både i sjøen og på land. Pollen viser at en varmekrevende skog med mye eik og kristtorn, om lag som i sørlige Danmark i dag, vokste i Bergen. Da kan vi med stor sikkerhet si at det ikke fantes breer i Norge. Siste istid, Weichsel, startet altså for 117 000 år siden og den varte i litt over 100 000 år.

På Fjøsanger fant vi glasimarin silt, altså silt som er avsatt i sjøen like utenfor en brefront, rett på mellomistids-lagene. I silten er det stein som kommer fra fjellene øst for Bergen. Dette viser at en bre kalvet i Nordåsvannet, som på tross av navnet er en fjord, og at isfjell drev over til Fjøsanger hvor stein smeltet ut og sank til bunns. Bre-fronten rakk altså nesten helt ut til kysten allerede i MIS 5d, for 110 000 år siden. Dateringsmetodene vi har brukt for tiden før 50 000 år siden er lite presise. Vi har derfor, med støtte i dateringene, lagt breframstøt i perioder da solinnstrålingen var lav og tilbake-smelting i perioder da solinnstrålingen var sterkere og hvor også vegetasjonen i Mellom-Europa viste varmere klima (Fig. 1).

Figur 1.Tidsskala for siste istid, weichsel. Her er ogsåvist isotoptrinnene. Hovedkurven (Skandinavia) viser brefrontens posisjon. For ca. 117000 år siden rykket brefronten fram gjennomdaler og fjorder fram til kysten, for så å smeltetilbake for 100 000 år siden. Den blå fargenviser derved perioder med isbredekke. Kurventil venstre viser julitemperatur (skala nederst)og vegetasjon (skala øverst) i Nord-Tyskland.Fra «Landet blir til». (For større bilde, se nedest på siden)		Figur 2 Rekonstruksjon av isbrekappen i nordlige Europa og Sibir for 90 000 år siden. Breen var ikke så stor over Skandinavia, men svært stor over Karahavet og innover Nord-Russland. Her demmet breen de store elvene som renner mot nord slik at noen av de største innsjøene på jorda ble dannet. De bredemte sjøene hadde utløp mot sør, til Kaspihavet og Svartehavet.

Mild interstadial (MIS 5c), Østlandet isfritt – før isen dekker Karahavet og Nord-Russland (MIS 5 b)

Ved Fjøsanger kommer det over silten et grus-lag med skjell som krever noe varmere vann. Men et mye mer spennende funn, som vi tror er fra samme periode, ble gjort av Mads Helle og medarbeidere i Brumunddal, altså ved Mjøsa. Her hadde en bonde gravd en dyp brønn og funnet et hardt torvlag under både silt og morene. Når vi sammenligner med vegetasjonen lenger sør i Europa så tyder pollen-innholdet, særlig at det er lerk, på at torven er fra Brørup interstadial (isotoptrinn 5c, Fig. 1). Mangelen på varmekrevende trær og planter, mens det var gran og lerk, viser at sommertemperaturen var 2-3 grader kaldere enn i dag.

I neste kuldeperiode gikk breen over Fjøsanger (Bønes Morenen), men det er ikke funnet spor av dette breframstøtet ute på kontinentalsokkelen, så kanskje nådde den akkurat til kystlinjen. Men nå får vi en overraskelse. Østover i Russland var det en 2000 m tykk isbrekappe over Barentshavet og Karahavet som vokste innover land i Russland og demmet de svære elvene som Jenisej, Ob og Petsjora, som i dag renner ut i Polhavet. Det ble dannet kjempesvære innsjøer med utløp mot sør, til Kaspihavet og Svartehavet (Fig. 2). De store breene her nord vokste altså ikke helt i takt; I Russland var de størst for 90 000 og 60 000 år siden, mens de i Skandinavia og Nord-Amerika var størst for vel 20 000 år siden.

Strandlinjer fra den bre-demte sjøen, som vi i Petsjora-bassenget kaller Komisjøen, er datert med optisk stimulert luminescens (OSL) metoden. Denne baserer seg på at elektroner fanges i feller i kvarts og feltspat mineraler. Når sandkornet kommer i sollys så tømmes fellene, de null-stilles. Når kornene deretter blir begravd så vil radioaktiv stråling fra omkringliggende sedimenter gjøre at elektroner fanges. I laboratoriet kan en måle hvor mange elektroner som er fanget og hvor mye radioaktiv stråling det er pr år på stedet, og derved bestemme alderen. 

Svære isbrekapper i MIS 4 og i Siste istids maksimum (MIS 2)

Vi antar at breen smeltet tilbake også i isotoptrinn 5a, men det diskuteres nå om de svenske funn som dette er basert på er feil datert. I Tyskland var det såpass varmt at det var bjørk- og furuskog.

Det er stor enighet om at breen var svær både i øst og vest under isotoptrinn 4, for vel 60 000 år siden, men forskerne strever med å finne grensene. Kartet på Fig. 2 er ganske representativt også for denne perioden, bortsett fra at vi tror hele Sverige var dekket av breen.

Grensene for det siste store breframstøtet er, naturlig nok, best kartlagt (Fig. 3), selv om det enda er usikkerheter i Karahavet. Vi sier gjerne at maksimum var for 20-22 000 år siden, men det synes klart at den ikke er samtidig alle steder. Alderen vest for Irland er nærmere 25 000 og i Russland godt under 20 000 år, og alderen er flere steder usikker, inklusive i nesten hele den norske sektoren.  

Figur 3 Yttergrensene for Den eurasiske isbrekappen ved det vi kaller siste istids maksimum, på engelsk Last Glacial Maximum (LGM). Grensen er ikke synkron, vest av Irland er den ca. 25 000, mens den i vestlige Russland er 17 000 år. Merk at nå er Den skandinaviske isbrekappen på det største i siste istid, mens breen over Karahavet var størst for 90 000 og 60 000 år siden.		Figur 4 Botanikeren Aage Paus og geologen John Inge Svendsen rensker opp snitt i laminert silt i Djupdalsbekken, Folldal. Silten ligger under morene og er helt sikkert eldre enn siste istids maksimum - men hvor mye eldre? Foto Jan Mangerud.

Store spørsmål om MIS 3, mellom 60 og 20 000 år siden
Et spennende spørsmål som opptar mange forskere, er hva som hendte i MIS 3. Isbreforskere funderer på hvor raskt ei 2-3 km tykk isbrekappe kan bygge seg opp og forsvinne i forskjellig typer klima. Biologer er spent på hvilke planter og dyr som innvandret og greide seg i slike perioder, og om noen faktisk berget seg gjennom nedisingene. For å løse slike problemer er alle avhengige av at vi geologer finner avsetninger fra denne perioden, avsetninger som kan dateres, dokumentere at det var isfritt, og som inneholder fossiler.

Men her er jeg dessverre pessimist, det er ikke gjort noen viktige nye funn på over 30 år. Universitetene er tydeligvis ikke interessert i istidshistorien i Norge – utenom Svalbard. På Østlandet, hvor mulighetene for slike funn trolig er best, er det fire universiteter, men knapt en eneste geolog som arbeider med slike problemstillinger. Personlig er jeg overbevist om at mange viktige lokaliteter er gravd fram i hustomter, veiarbeid, etc., uten at det ble oppdaget fordi det ikke var noen kvalifisert geolog tilstede. 

Noe vet vi om MIS 3
Siste nytt kom fra Anne Karin Hufthammer og medforfattere i 2019, men selve funnet ble gjort under anleggsarbeid for Dovrebanen på Innset i 1913! Det nye er at to radiokarbon-dateringer av moskus-beina som ble funnet ga 35-40 000 år, og hvis alderen er riktig så korrelerer den med Ålesund interstadial. Men det er ingen stratigrafi, eller annet som kan benyttes til å teste alderen. Sikkert er det at mye av Trøndelag må ha vært isfritt den gang moskusen levde der.               

Ålesund interstadial er den best daterte periode under siste istid i Norge med mer enn 50 radiokarbondateringer av bein og mer enn 20 av skjell. Likevel er det også her noen usikkerheter, f.eks. hvor mye marine prøver skal korrigeres i forhold til terrestriske planter. Noen prøver kan også være forurenset av yngre karbon. Ålesund interstadial startet for vel 38 000 år siden og etter paleomagnetisk korrelasjoner endte den for 34 000 år siden, mens noen radiokarbondateringer gir yngre slutt. Nærmere 50 000 bein ble funnet i Skjonghelleren og Hamnsundhelleren, men mange var for små til å identifiseres. De aller fleste er av sjøfuglarter som i dag er mest vanlige på Svalbard, men det ble også funnet bein av reinsdyr. Store deler av kysten må ha vært isfri, men vi vet ikke hvor langt tilbake breen smeltet.               

Under laget med Ålesund interstadial er det i hulene på Sunnmøre tykke lag med leire som må være avsatt i bredemte sjøer. I disse er det en paleomagnetisk ekskursjon som er korrelert med Laschamp som er 41 000 år. På den tiden, kalt Skjonghelleren framstøtet (Fig. 1), nådde altså brefronten ut til kysten og demte innsjøer i hulene.                

Flere funn i Sverige tyder på breen var ganske liten i MIS 3 før dette Skjonghelleren framstøtet, altså for om lag 50 000 år siden. Også i Sverige er det delvis nye studier av gamle kjente lokaliteter, som f.eks. Pilgrimstad med berømte funn av mammut. Men det er også funnet nye lokaliteter i Sverige. 

Vi prøver igjen
I Djupdalsbekken i Folldal er det flere meter laminert silt under tykk morene (Fig. 4). Også denne lokaliteten har vært kjent i over hundre år, selv var jeg der første gang i 1959, men dateringsforsøk har gitt sprikende aldre. Noe som er spesielt interessant med Folldal er at den ligger tett inntil høyfjellet og også nær is-skillet under istiden, så når Folldal var isfri så var breen så å si borte. Aage Paus publiserte siste datering og den ga Ålesund alder. Vi ønsker å gjøre en mer rigorøs test og har foreløpig fått en serie C-14 dateringer som delvis ga Ålesund alder, men flere var eldre enn rekkevidden av C-14 metoden som er vel 50 000 år. Med så gamle prøver vil feil nesten alltid gi for ung alder, så foreløpig antar vi at sedimentene er mer enn 50 000 år. Vi samlet i juni 2020 en serie OSL prøver som skal dateres ved Lunds Universitet, men Corona-krisen har stengt laboratoriet. Vi må smøre oss med tålmodighet, men håper jo på entydige aldre – ja, vi må jo innrømme at håpet er MIS 3.

**********************

Dette er en artikkel som ble skrevet til Geonytt 1 i 2021. Hele Geonytt kan du finne her: https://www.geologi.no/faglitteratur-boker/geonytt/item/1130-geonytt