Havnivåøkning og kulturminner

Slike endringer utgjør normalt under 1 meter vannstandsforskjell, altså i samme størrelsesorden som forskjellen mellom flo og fjære, men kan komme på toppen av høytvannstanden. Disse variasjonene har en varighet på mellom noen timer og noen få dager og går så tilbake til det normale. Dette har vi alltid vært vant med. Uavhengig av dette finnes det prosesser som endrer havnivået permanent.

Årsaker

Aldri i jordas historie har havnivået vært konstant over lengre tidsrom. Havbunnsoverflaten en­dres permanent gjennom forskjellige geologiske prosesser, noe som påvirker vannstanden. Slike prosesser kan bidra til havnivåendringer med opptil noen få mm i året, men kan virke i begge retninger og utgjør derfor normalt ikke noen større effekt sett fra vårt tidsperspektiv.

Den globale oppvarmingen får det meste av skylden for havnivåøkning. Vann på over 4 °C utvider volumet ved temperaturøkning. Havets varmeopptak fra atmosfæren fører til en volumøkning som bidrar med godt over halvparten til havnivåøkningen. Resten skyldes smeltevann fra is: de polare landisområdene (Grønland, Antarktis) og isbreer ellers i verden. Tilførsel av 361 km³ vann fører til 1 mm global havnivåøkning.

Historisk perspektiv

Siden siste istids-maksimum for ca. 22.000 år siden har havnivået steget med ca. 120 meter, med en hastighet på opptil ca. 30 mm/år. Mye av dette skyldes smeltevannet fra istidens innlandsis. De siste 7.000 år har havnivået bare variert innenfor få meter. Siden 1900 har havnivået steget med opptil 20 cm, dvs. ca. 2 mm/år.

Den nåværende havnivåøkningen er liten i forhold til hva naturlige prosesser har gjort før, men den er akselere­rende og trenden kommer til å snu i overskuelig fremtid.

Landhevning

Geologiske hendelser påvirker ikke bare det globale havnivået, men også regional innsynkning / hevning av fjellgrunnen. Dette forsterker eller motvirker effekten av havnivåøkningen.

Skandinavia har hevet seg siden slutten av istiden på grunn av avlastningen etter at innlandsisen var smeltet, med opp til 250 meter i sentrum. Dette gjelder i forhold til det globale havnivået som i tillegg har steget med ca. 120 meter.

Landhevningen i Skandinavia er vist på figur 1. Den er nokså konstant. Tallene på kartet kommer på toppen av en havnivåøkning på 1,4 med mm/år (gjennomsnittet i måleperioden). Av de norske kystområdene er den størst i Midt-Norge, på Helgeland og i Oslo (2-4 mm). På Sørvestlandet er det ikke noen landhevning.

Dette betyr at det nesten ikke finnes noen effektiv havnivåøkning i Norge for tiden, med unntak av Sørvestlandet. Mange steder vil landhevning kompensere for en større havnivåøkning enn i dag (figur 3).

Fremtidsscenarier

IPCC sine beregninger av den globale havnivåøkningen viser stor spredning, fra ca. 10 til 90 cm innen 2100 (figur 3, grønt felt). Midtverdiene for de forskjellige scenariene sprer seg fra ca. 30 til 50 cm havnivåøkning, med en årsrate fra 3 til 6 mm/år (figur 3, rødt felt).

Norske forskere kom frem til at 55-110 cm havnivåøkning innen 2100 kan være mer realistisk for Norge, blant annet på grunn av endring i havstrøm­nings­mønsteret eller -intensiteten og re­gio­nale variasjoner i havets varmeopptak (figur 3, blått felt).

Det kan være farlig å oppgi tallverdier for forventet effektiv havnivåøkning for forskjellige steder, fordi scenariene er usikre og viser en enorm spredning. Det kan imidlertid fastslåes at steder som Oslo og Trondheim vil tåle nesten en dobling av den globale havnivåøkningen, uten å oppleve en effekt lokalt. Landhevning vil altså kompensere for havnivåøkning i en del av IPCCs scenariene i disse to byene. Sørvestlandet med Stavanger derimot vil oppleve den globale havnivåøkningen for fullt.

Effekt i forhold til kystformer

Effekten av havnivåøkningen er større jo flatere kysten er. Ligger større tilgrensende landområder nokså lavt over havnivået, vil bare noen få cm gjennomsnittlig havnivåøkning bevirke at stormflo eller høye bølger kan skylle titalls meter lenger innover land og sette større arealer under vann. Ved siden av oversvømmelser og skader på byggverk kan dette i bebodde strøk føre til oppstuing av vann i lednigsnettet, forurensning av drikkevann med smittsomme sykdommer, osv.

Effekter på kulturarv

Effektene av havnivåøkning på kulturminner vil være stor der kulturarven ligger nær vannkanten, især i de flatere kystområdene. I slike områder vil havnivåøkningen kunne føre til at kulturminnene blir lagt under vann.

Kystområder med løsmasser i strandsonen, eller i det som utgjør strandsonen ved en havnivåøkning, vil i tillegg være utsatt for erosjon. Dette kan føre til direkte eller indirekte skader på kulturminner. Et eksempel på direkte skader på kulturminner kan være at en bygning eller et gravminne raser ut i en enkelthendelse fordi erosjon har destabilisert grunnen i kulturminnets umiddelbare nærhet. Et eksempel på en indirekte skade er at et gravminne gradvis eroderes vekk over tid pga. bølgeslag, stormflo eller springflo.

Praktiske tiltak

I de tilfeller hvor havnivåstigningen fører til at kulturminner blir lagt under vann vil det være vanskelig å gjennomføre tiltak som kan redde kulturminnet.

Tiltakene avhenger av kulturminnets karakter, stående bygg kan behandles forskjellig fra fornminner. Et tiltak for bygninger kan være å flytte dem lengre opp på land. For fornminner vil dokumentasjon og utgravning kunne være en løsning.Disse tiltakene bør også vurderes hvor stormflo og springflo vil legge kulturminnene under vann.

Det kan likevel antas at de fleste kulturminner vil være mest utsatt for indirekte effekter av havnivåøkning. Høye bølger og stormflo vil kunne føre til økt erosjon i områder som tidligere ikke har vært erosjonsutsatte.

Tiltak for å motvirke slike effekter kan være erosjonsdempende tiltak i strandsonen, som bølgedempende moloer, stabilisering av erosjonsutsatte løsmasseforekomster gjennom beplantning av massestabiliserende vegetasjon eller oppføring av erosjonsdempende konstruksjoner.

For å kunne identifisere hvilke kulturminer som blir berørt av havnivåstigning kan det være nødvendig å analysere havnivåstigningen og kulturminnene i en terrengmodell med god oppløsning.

I illustrasjonene nedenfor presenteres en modell generert ved hjelp av flybåren laserskanning (LIDAR). Skanningen er utført på Grunnfarnes i Troms fylke.

Terrengmodellens nøyaktighet gjør det mulig å få gode resultater selv når havnivåstigningen er relativt liten. I eksempelet nedenfor vises dagens havnivå sammen med den høyeste antatte havnivåstigning for to beregningsmodeller, henholdsvis 77,4 og 97,4 cm (kalibrert, dvs. kompensert for landhevning – ukalibrert er verdiene 90cm og 110cm).

Hvis den antatte havnivåstigningen havner på 77 cm eller mer vil kulturminnelokaliteten på Grunnfarnes bli direkte påvirket.

Selv om havnivåstigningen skulle vise seg å bli mer moderat, vil likevel kulturminnelokaliteten være utsatt for indirekte skader i form av erosjonspåvirkning forårsaket av stormflo, springflo og bølgeslag.

Identifisering av utsatte kulturminner bør danne utgangspunkt for prioritering av hvilke kulturminner som skal sikres, og valg av tiltak for sikring av kulturminner.

Som nevnt ovenfor vihavnivåstigning og landheving påvirke i ulik grad langs norskekysten. I Bergen er bryggeområdene allerede påvirket av havnivåstigningen, og landhevingen vil ikke motvirke havnivåstigningen. Dette innebærer at det bør iverksettes tiltak for å redde den bygde kulturarven.

De middelalderske kulturlagene som i dag ligger i ”umettet kontekst” (tørt), vil havne i ”mettet kontekst” (bli mettet med vann). Dette vil få nedbrytende effekt på de utsatte kulturlagene.

I Trondheim er havnivåstigningen mindre enn landhevingen. Den bebygde kulturarven i bryggeområdene der vil i mindre grad trues av en havnivåøkning. Kulturlagene vil nok også her utsettes for nedbrytning. Ved positiv landheving vil kulturlag som tidligere lå i mettet kontekst etter hvert ligge i umettet kontekst. Dette vil også føre til økt nedbrytning av de middelalderske kulturlagene.

LANDHEVING. Hevede, gamle strandterrasser viser at landet har hevet seg siden istiden mens havet har gått tilbake. Fenomenet synes best her på Svalbard på vegetasjonsfattig mark, men er også tilstede i fastlands-Norge. Foto: Winfried Dallmann

Figur 1 (venstre). Landhevning siden slutten av istiden (12.000 år) i meter. Verdiene er oppgitt i forhold til dagens havnivå. For å oppgi den reelle landhevningen i forhold til jordens midtpunkt må det plusses på 120 meter for havnivåøkning siden istiden. Omtegnet etter Lyså m.fl. (2008). Figur 2 (høyre). Nåværende landhevningsrate i Skandinavia i mm/år, i forhold til gjennomsnittlig havnivåøkningen i referanse-perioden 1880-1991 (1,4 mm/år). For å oppgi den reelle landhevningsraten i forhold til jordens midtpunkt må man plusse på 1,4 mm/år. Omtegnet etter Vedstøl (2006).

Figur 3. Spredning av scenarier for havnivåøkning og delvis kompensasjon gjennom landhevningen for en del norske byer for perioden 1990-2100. De stiplede røde linjene viser forskjellige økningsrater til orientering. Den effektive antatte havnivåøkningen innen 2100 for en by er den vertikale avstanden mellom byen og det antatte scenariet.

Figur 4. Strandsonen på Grunnfarnes, i Torsken kommune, hvor LIDAR analysen er gjennomført. Foto: Ole Risbøl. a) Kulturminnelokaliteter ved Grunnfarnes i Troms. Målestokken på det røde korset er 60m x 40m. De to røde polygonene representerer kulturminnelokaliteter som ligger nær sjøen. Den øverste lokaliteten ligger ca. 6m fra sjøkanten. b) Her er havnivået hevet med 77,4 cm,; den nordligste kultuminnelokaliteten er nå delvis oversvømmet. Dette er en av de mulige maksimalnivåene for havnivået i år 2100. c) Her er havnivået hevet med 97,4 cm i henhold til en annen beregning av maksimalnivået for havnivået i 2100. Vannet går ca. 2,1 meter innenfor avgrensningen av kulturminnelokaliteten. Havnivået er kalibrert for landheving. (Ill. Ole Risbøl)