Náttúrufræðingurinn - 2010, Blaðsíða 43

123
Tímarit Hins íslenska náttúrufræðifélags
Guðrún Helgadóttir og Kjartan Thors
Gruggstraumar og
farvegir á djúpsævi
sunnan við Ísland
Náttúrufræðingurinn 80 (3–4), bls. 123–129, 2010
Inngangur
Gruggstraumur er það heiti sem
hér verður notað um fyrirbæri sem
nefnist turbidity current á ensku.
Ýmis íslensk heiti hafa verið notuð
um þessa tegund straums, grugg-
straumur, iðustraumur, ólgustraumur
og eðjustraumur. Ekkert eitt heiti
hefur náð því að verða ráðandi en
gruggstraumur lýsir tveimur helstu
eiginleikum þessara strauma, þ.e.
ólguflæði og tiltölulega háu hlut-
falli sets í vökvanum.
Gruggstraumur er með öðrum
orðum vatnsmassi sem hefur óvenju-
mikla eðlisþyngd vegna mikils
magns efnis í sviflausn. Þessi mikla
eðlisþyngd veldur því að vatns-
massinn streymir undan halla eftir
botni stöðuvatns eða eftir hafsbotni.
Gruggstraumur getur náð veruleg-
um hraða og skapað mikinn rofmátt
vegna setkorna í straumnum. Nátt-
úrulegir gruggstraumar geta valdið
spjöllum, m.a. á sæstrengjum.
Mikið hefur verið rætt og ritað um
gruggstrauma á síðustu áratugum,
og er til dæmis fjallað um þá í fjöl-
mörgum kennslubókum í jarðfræði.
Ágæt umfjöllun um straumana er
m.a. í kennslubók Open University.1
Til þess að gruggstraumur geti
myndast þarf að skapast sviflausn af
seti og einnig greiðir hallandi botn
fyrir rennsli straumsins. Það má
hugsa sér tvenns konar aðstæður
sem mynda sviflausn. Annars vegar
getur ferskvatn, sem berst í stöðu-
vatn eða sjó, verið svo þrungið af
seti að eðlisþungi þess sé nægur til
að koma af stað gruggstraumi. Hins
vegar má sjá fyrir sér aðstæður þar
sem set hefur hlaðist upp á botni og
verður fyrir hniki (jarðskjálfta). Við
ákveðnar aðstæður getur setmass-
inn misst styrk sinn, m.ö.o. orðið
vökvakenndur, og runnið af stað
undan halla.
Eftir að gruggstraumar „upp-
götvuðust“ hafa þeir verið mikið
rannsakaðir, m.a. með líkantilraun-
um. Ágæt samantekt um þær er til
dæmis í bók Johns Simpson.2 Fljót-
lega eftir að gruggstraumur verður
til myndast eins konar höfuð fremst
í straumnum og er það þykkara en
afturhlutinn, sem skiptist í skrokk
og hala. Í höfðinu myndast hring-
flæði sem eykur rofmátt straumsins.
Sömuleiðis safnast þar grófasti hluti
setsins. Gerð og lögun gruggstrauma
er víða lýst í kennslubókum.
Gruggstraumar geta náð veruleg-
um hraða við ákveðin skilyrði en
hraðinn ræðst af hæð höfuðsins
Ritrýnd grein
Gruggstraumar eru ein mikilvægasta flutningsleið sets frá grunnsævi út á
botn úthafanna. Þessir straumar og áhrif þeirra á hafsbotninn hafa verið
þekkt um margra áratuga skeið. Það hefur einnig lengi verið ljóst að set
hefur í verulegum mæli borist frá Íslandi til hafsvæðanna kringum landið.
Jökulhlaup á landinu hafa til dæmis flutt mikið magn af lausum efnum
og skilað til sjávar. Við rétt skilyrði geta þessi efni komist í sviflausn og
myndað þykkan vökva sem getur skotist niður landgrunnshlíðarnar og
út á djúpsævi.
Farvegir eftir gruggstrauma hafa verið kortlagðir með fjölgeisladýptar-
mælingum Hafrannsóknastofnunarinnar á tveimur svæðum sunnan
Íslands. Annars vegar er um að ræða kort af svæðinu sunnan Skerjadjúps
og hins vegar af svæðinu undan Miðsuðurlandi. Kortin gefa nákvæma
mynd af farvegunum og umhverfi þeirra. Á kortunum sjást 40 km langir
farvegir sunnan Skerjadjúps og 150 km langir farvegir undan Suðurlandi.
Líkur eru á því að gruggstraumar sunnan Íslands hafi verið virkir í lang-
an tíma. Fjölgeislamælingarnar gefa vísbendingar um að þeir hafi verið
öflugri á ísöld en nú á tímum.
80 3-4#Loka_061210.indd 123 12/6/10 7:22:20 AM