College van de maand: Blokkenvelden en patterned ground op de Prestholtskarvet

Sinds mijn verhuizing naar Bergen probeer ik zoveel mogelijk van Noorwegen te zien en altijd uit te kijken naar interessante geologie. Zo viel mijn oog afgelopen zomer op een patroon in de blokkenvelden boven op de Prestholtskartvet. Deze berg bevind zich vlak bij Geilo, een van de grotere steden op de treinroute tussen Bergen en Oslo. Door mijn familie werd Prestholt onthouden als de ‘pretselberg’ maar vanuit het Noors betekent het ‘priesterhout’. Momenteel is er geen boom in de buurt te bekennen, maar ik vermoed dat de naam te herleiden valt naar een warmere periode in het Holoceen, toen delen van het gebied bedekt waren met berk- en dennenbos. Skarvet, wat staat voor ‘kale rots’, is een beter passend onderdeel van de naam.

De hoge top (1859m) is onderdeel van het Hallingskarvet National park. In dit college zal ik jullie meenemen op een geologische tocht over een van de wandelpaden op de Prestholtskartvet.

Vorming van de bergrug

We beginnen de wandeling bij een herberg op 1248 m hoogte, hier kijken we uit op de hele route en is de structuur van het gebied gelijk duidelijk zichtbaar (afb 1). De bergrug van de Hallingskarvet strekt zich uit over 35 km en is te zien als een steile helling afgedekt door een langgerekt plateau dat als een soort blok op de helling is gelegd.

Het gebied is gevormd tijdens de Caledonische orogenese. Een overschuivende breuk zorgde ervoor dat een hornblende-graniet over de Pre-Cambrische en Paleozoïsche formaties kwam te liggen.

De flank van de helling is nog grotendeels bedekt met laag groeiende vegetatie, maar vlak onder de steilwand is een puinhelling van losse blokken zichtbaar (afb 2). De weg omhoog leidt over een lang pad van stenen dat al snel overgaat in een eindeloze trap om de eerste 400 hoogtemeters te overbruggen. Het pad werd aangelegd om bodemerosie door de toenemende bezoekersaantallen te voorkomen. De constructie heeft meer dan een miljoen euro gekost en is uitgevoerd door Nepalese sherpa’s, zij worden gezien als een van de beste steenwerkers ter wereld.

De klim bereikt een van de weinige bergpassen in de steilwand rond het plateau. Hier zien we het landschap drastisch veranderen.

Blokkenvelden

Na het passeren van een firnveld – een veld van verijsde sneeuw dat het hele jaar blijft liggen op een beschutte locatie – op het laatste stuk van de bergpas bevinden we ons opeens op een licht hellend plateau bedenkt met duizenden losse stenen (afb 3).

Op het moment dat een laaghangende wolk het verre uitzicht ontneemt voel ik me alsof ik op een andere planeet ben beland. Een wereld met niets dan stenen, mist en ijs, er is nergens ook maar een stukje vegetatie te bekennen tussen de hoekige keien (figuur 4). De firnvelden aan de noordoost kant van de Hallingskarvet blijven het hele jaar door liggen en vormen een herinnering aan de processen die het landschap hebben gevormd.

De hoge toppen zijn sterk beïnvloed door de ijstijden. De enorme massa losse keien zijn hoofdzakelijk ontstaan door vorstverwering die de stenen uit elkaar heeft gedrukt, dit verschijnsel wordt ook wel ‘spleetvorst’ genoemd. Het jaarlijkse bevriezen van water in allereerst de kleinste spleten in het gesteente zorgt ervoor dat de stenen steeds verder uit elkaar worden gedrukt en de spleet steeds groter wordt totdat het gesteente uiteindelijk uit elkaar valt. Dit resulteert in een enorme verzameling hoekige brokken.

Blokkenvelden kunnen zich alleen vormen bij een lage hellingshoek. Op vlakken met een hoge hellingshoek zullen de losse stenen door de zwaartekracht naar beneden bewegen.

De Prestholtskartvet is waarschijnlijk volledig door een gletsjer bedekt geweest, maar gezien de blokkenvelden die momenteel aanwezig zijn, zal er in ieder geval tijdens de laatste ijstijd geen erosie door een gletsjer zijn geweest. Mogelijkheid is dat de ijslaag te dun was om het blokkenveld te eroderen, of de basis van het ijs was permanent aan de bodem vastgevroren. Als ik de blokkenvelden iets beter bestudeer, valt me op dat de keien niet overal een totaal willekeurige chaos vormen.

Patterned ground

Op het vlakke punt nabij de top is te zien dat de stenen patronen vormen. De grotere keien verzamelen zich in depressies in de vorm van een veelhoek (polygoon), waarbij het kleinere gruis in het midden achterblijft (afb 5). De oorzaak hiervan is de jaarlijkse vries-dooi cycli. Grotere stenen in de bodem worden door ‘frost heaving’ opgetild: ijs vormt zich onder de stenen en duwt ze omhoog.

Vervolgens zorgt de zwaartekracht ervoor dat de grotere stenen zich in een depressie verzamelen. Tegelijkertijd zorgt de druk van de grotere stenen ervoor dat het fijnere materiaal wordt samengedrukt, zo ontstaat er een compacte kern. De ontstane structuur wordt ‘patterned ground’ genoemd. De vorm die ontstaat is afhankelijk van de hellingsgraad.

Op een plat vlak vormen zich cirkels, maar naarmate de helling steiler wordt zullen de polygonen zich langzaam uitrekken tot er uiteindelijk bij een hellingshoek boven de 6° vooral strepen overblijven (afb 6). Tijdens de afdaling op de Prestholtskartvet kan ik helaas geen van deze strepen ontdekken, maar de overweldigende indruk van het weidse plateau volledig bedekt met stenen zal deze tocht voor menig geoloog de moeite waard maken.

Verder lezen

• Geological Survey of Norway – Bedrock geology map 1:50.000. Link:https://www.ngu.no/en/topic/map-viewers
• Nesje, A., Dahl, S. O., Anda, E., & Rye, N. (1988). Block fields in southern Norway: Significance for the Late Weichselian ice sheet. Norsk Geologisk Tidsskrift, 68(3), 149-169.
• Rosendahl, H. (1934). The geology of the Finse district. Proceedings of the Geologists' Association, 45(3), 367-IN16.