Tjern i Elverum avslører 1500 år gammalt kuldesjokk

Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.

Borekjernar frå botnen av Sagtjernet fortel om temperatursvingingar gjennom tusenvis av år, og korleis det påverka menneska som budde der.

Sagtjernet har unike eigenskapar. (Foto: Repstad / Wikimedia Commons)

Åra 536 og 540 såg kvart sitt valdsame vulkanutbrot. 

Ingen veit kvar dei skjedde, men mange stader verda rundt kan forskarane sjå spora etter dei. Mellom anna kan dei sjå bevis på at temperaturen det neste tiåret var langt lågare enn før utbrota.

– Klimamodellane tilseier at det var ein global kuldeperiode. Vi har antatt at temperaturen har gått ned her til lands òg, men vi har ikkje eigentleg hatt bevis for det før no, seier forskar Eirik Gottschalk Ballo ved Institutt for geofag, Universitetet i Oslo.

– I doktorgradsarbeidet har eg dokumentert at denne kuldeperioden fann stad her òg, i alle fall i Søraust-Noreg.

Skjer kvar haust

Ballo har undersøkt borekjernar av botnsedimenta i Sagtjernet i Elverum. 

Seks meter borekjerne inneheld sediment frå dei siste ti tusen åra, heilt tilbake til den siste istida. 

Sagtjernet har unike eigenskapar som gjer det til ei gullgruve for forskarane.

– Grunnen rundt Sagtjernet er rik på jern, som vert løyst opp i grunnvatnet og siv inn i Sagtjernet. Jernet er løyst i vassmassane nær botnen, der det ikkje er oksygen. Temperaturforskjellane mellom topp og botn i tjernet gjer at vatnet vert lagdelt. Det blandar seg ikkje, forklarar Ballo.

– Men kvar vår og haust utjamnar temperaturen seg, og vassmassane blandar seg. Oksygenhaldig vatn frå toppen møter det oppløyste jernet ved botnen. Jernet rustar, vert felt ut og søkk til botnen. Dette skjer kvar haust, og òg nokre gonger om våren.

Borekjernane frå Sagtjernet er eit arkiv nesten tilbake til istida. (Foto: Privat)

Vegetasjon lagra i sedimenta

Om sommaren yrer det av liv i vatnet, og det dannar seg eit lag av biologisk materiale. Det vert dekt av eit nytt jernlag om hausten, som neste år vert dekt av eit nytt lag biologisk materiale. 

Desse årvisse avleiringane får dermed same effekten som årringane på eit tre.

– Dynamikken i Sagtjernet er veldig spesiell. Det gjer vatnet til eit klimaarkiv der vi kan gjera mykje meir presise målingar enn med vanlege C14-målingar, som ikkje kan plassera eit funn meir presist enn å seia at det er innan eit tidsrom på kanskje hundre år.

C14-målingar er ein metode for å fastsetje alderen på dødt organisk materiale ved å måle kor mykje radioaktivt karbon-14 som er att.

Ved å studera forholdet mellom to isotopar av hydrogen kunne han sjå korleis temperaturen i atmosfæren endra seg. Ein isotop er ein variant av eit grunnstoff der atomkjerna har same tal proton, men ulikt tal nøytron.

– Vatnet som kjem ned som regn, vert teke opp av vegetasjonen i og rundt vatnet. Restar av vegetasjonen vert lagra i sedimenta, slik at vi kan måla forholdet mellom hydrogenisotopane, fortel Ballo.

– Dynamikken i Sagtjernet gjer vatnet til eit klimaarkiv, seier Eirik Gottschalk Ballo. (Foto: Privat)

Sparsamt busett

– Forholdet vert påverka ulikt etter kva vegetasjon hydrogenet har passert gjennom. Det er annleis i lauvtre enn i mose. Men forholdet er nokon lunde konstant, slik at vi kan rekna oss tilbake til forholdet i regnvatnet når vi veit kva planterest vi finn hydrogenet i. Vi kom til slutt ram til at temperaturen er den mest kontrollerande faktoren for forholdet mellom isotopane, seier han.

I denne perioden, rundt 540 til 550, er det ein markant nedgang i arkeologiske funn i regionen. 

Nedgangen kjem av kulda etter vulkanutbrota. I sedimenta finn forskarane pollen frå korn og hamp, men Sagtjernet seier likevel lite om kor mykje folk brukte området.

– På denne tida var Elverum ein utkant og sparsamt busett. Med ein busetnad her og der er det vanskeleg å hevda at det er klimaendringane som gjer at ein av dei ver fråflytta, seier Ballo.

Kortare vekstsesong

– Derimot ser vi mykje menneskeleg aktivitet i ein varmeperiode på 1000-talet. Då var det omfattande jernproduksjon i området, og det kan vi sjå i sedimenta. Pollen frå kulturplantar skyt i veret, medan trea blir sterkt redusert. Dei vart nok hogde ned og brukte i jernproduksjonen. Kolpartiklar finn vi òg rikeleg av.

Meir menneskeleg aktivitet var det rundt Ljøgottjern, eit anna tjern Ballo har undersøkt. Tjernet ligg like ved Raknehaugen, som er datert til rundt midten av 500-talet og er den største gravhaugen i Nord-Europa frå denne tida.

– Her har vi brukt ein annan metode enn i Sagtjernet. Vi har målt kalsium, som løyser seg meir i vatnet ved høgare temperaturar. Resultata samsvarar fantastisk med rekonstruerte temperatur frå andre stader i Europa, seier han.

– Vi ser at i varmare periodar finn vi meir pollen frå kulturplantar, men i kaldare periodar finn vi sporar frå sopp som lever i avføring frå husdyr på beitemarker. Det stemmer bra med at kaldare periodar gjev kortare vekstsesong for dyrking av pantar, slik at husdyrhaldet vart viktigare, seier han.

Referanse:

Eirik G. Ballo mfl.: 2000 years of climate, environmental, and societal variability in southeastern Norway from the annually laminated sediments of Lake Sagtjernet. Quaternary Science Reviews, 2025. Doi.org/10.1016/j.quascirev.2025.109232