Paleotopography, Late Neogene and Quaternary glaciations, and landscape evolution in the Norwegian region

Prosjektet fokuserte på topografien i det vestlige Skandinavia, og især på innflytelsen av isbreer på dets seneste utvikling. Den primære målsetning var derfor å forbedre forståelsen av 1) opprinnelsen og alderen av stor-skala topografi i Skandinavia i dag, 2) timing og utbredelse av de første glasiasjoner i Skandinavia, og 3) prosessene ansvarlige for dannelsen av det karakteristiske Norske landskapet, med flate vidder i høyden og dypt nedskårne fjorder. Vi startet fra nåtidens topografi og bevegde oss tilbake i tid for å rekonstruere paleotopografi. Vi gjorde dette på en kvantitativ måte ved å undersøke endringer i topografien på grunn av 1) prosessene i Jordens indre som influerer topografien nedenfra, 2) strukturen av jordens ytre skorpe som utgjør topografien, 3) erosjon av det skandinaviske område målt ut fra volumet av avsetninger offshore, og 4) prosessene på overflaten som isbreers erosjon, elvers nedskjæring og skred som sliter på topografien ovenfra. Vårt arbeid har gitt ny forståelse for opprinnelse og alderen av stor-skala topografi i Skandinavia. Studiet har vist at størstedelen av topografien i Norge er understøttet av Jordens ytre skorpe, noe som tyder på at topografiens alder er relatert til ~400 millioner år gammel fjellkjededannelse. I tillegg foreslår vi at kystregionen i Sør-Norge har opplevet hevning (~300 m) innenfor de seneste 10 millioner år på grund av konveksjon i Jordens indre. Disse resultatene er i sterk kontrast til den alminnelige oppfattelse; at den høye topografien i Norge skal representere rester av et flatt landskap hevet fra havnivå innen de seneste ~20 millioner år. Våre resultater viser at topografi må ha vært høy siden ~400 millioner år. Vi har også rekonstruert topografien tilbake i tid (55 millioner år) ved hjelp av numerisk inversjon av erosjonsprosessene i elver og sedimentene avsatt offshore. Denne alternative, men supplerende tilgang har vist at flere scenarier for langsiktig landskapsutvikling i Skandinavia er i samsvar med sediment volumene avsatt offshore. Basert på landskapene fra disse scenarier finner vi imidlertid at topografien mest sannsynlig har været høy de siste 55 millioner år. Så selv når vi bruker en helt annen metode finner vi samme konsistente resultat: at topografien i Skandinavia ikke kan representere rester av et flatt landskap hevet innen de seneste ~20 millioner år. Sedimentene som ville følge av erosjonen av dette landskapet er ganske enkelt uforenlig med de lave erosjonsratene som vi kan utlede fra sedimentene avsatt offshore. Fremtidig arbeid vil bruke de forskjellige rekonstruksjonene av topografi tilbake i tid i kombinasjon med estimater av paleoklima fra globale klimamodeller for å undersøke når breer først ble aktive i det norske område. Som en siste ting står dette prosjektet sammen med samarbeidspartnere bak en ny forståelse av prosessene som er ansvarlige for dannelsen av det karakteristiske norske landskapet, med flate vidder i høyden og dypt nedskårne fjorder. Denne nye forståelsen foreslår at isbreer både kan skape bratte dale og vidder samtidig, avhengig av det opprinnelige landskapet. Brede daler vil bli dypere og til slutt bli til fjorder, mens mindre daler og rygger vil bli jevnet ut å danne vidder i høyden. Arbeidet antyder derfor at viddene også er et produkt av isbreer, dannet de siste få millioner årene.

This project uses a multidisciplinary approach in order to increase the understanding of 1) the origin of large-scale topography in the Norwegian region, and 2) the origin of the characteristic Norwegian landscape, with high-elevation low-relief surfaces and deeply carved fjords. The project will provide quantitative constraints and insight on the recent evolution of Norwegian topography, which is highly debated and controversial. The project results will also provide insight into the timing of initial g laciations in Fennoscandia. The project undertakes first an inverse modelling approach in order to reconstruct paleotopography, considering mantle processes, crustal structure, eroded material, and surface processes in a quantitative way. The reconstructe d topography will then be used in a forward modelling approach to investigate how the characteristic present-day landscape may have originated. The objectives will be achieved using available constraints on offshore sediment volumes (erosion), estimates of dynamic topography (uplift) and paleoclimate, and available information on the crustal structure in combination with numerical surface process modelling that simulates glacial, periglacial, and fluvial activity, and calculations of flexural isostasy. T he proposed project integrates geodynamics, quantitative geomorphology, and climate science. It will advance these fields and produce information relevant for hydrocarbon exploration offshore Norway. The project gives the applicant the opportunity to stre ngthen her academic profile by 1) increasing her publication record, 2) engaging in popular science dissemination, and 3) enlarging her scientific and industrial network, thereby promoting the gender balance within earth sciences. The transfer of scienti fic knowledge and skills, expansion of international cooperation and development of new interdisciplinary methods associated with this project are highly beneficial for the ongoing excellence of Norwegian research.