GEOVIDEN 2 2014 - Geocenter DanmarkGEOVIDEN NR. 2 2014 03 Figur 2. Et overblik over de akustiske og seismiske instrumenter, der anvendes til kortlægning af havbundes sedimenter. Positionen

2014

GEOLOGI OG GEOGRAFI NR. 02

∙ Sedimentkortlægning før og nu∙ Habitatkortlægning ∙ Nyt digitalt havbundssedimentkort ∙ Råstoffer i havet omkring Danmark∙ Sedimentdynamik i kystzonen ∙ Sedimentkortlægning - internationalt set

Den danske havbund

GEOVIDEN_2_2014_Den danske havbund 01/07/14 10.05 Side 1

Strea

Hvor kommer sedimenterne fra?Fremstillingen af sedimentkortet er et resultataf en meget omfattende proces, hvor alle til-gængelige informationer om havbunden sam-les og bearbejdes, så de kan præsenteres pået kort som områder af ensartet beskaffen-hed, eksempelvis sandbund.

De nutidige sedimenter er sammensat afmineralkorn, der stammer fra erosion af kyst -en eller havbunden, eller som er ført ud i havetaf vandløb eller vind, og af organisk stof, sul-fider, skaller m.v., som overvejende er danneti havet.

Sedimentkortet viser, hvor havbunden be-står af sand, sandet dynd, blød dyndbund,samt hvor der er sten og grus eller klippe-grund, hvor dyr og alger kan sætte sig fast.

Havbunden kan overordnet inddeles i tre ka-tegorier afhængigt af, hvilke processer, derhar været bestemmende for aflejringerne. Ak-kumulationsbunden findes der, hvor sand ogmudder aflejres af bølger og strøm i det nu-værende hav. Erosionsbunden kendetegnerområder, hvor ældre lag stikker frem sombanker og stenrev og til stadighed udsættesfor ero sion og borttransport. Transportbun-den karakteriserer de områder, hvor sedi-menterne flyttes hen over havbunden gen-nem bundtransport og kun aflejres kortvarigt,før de transporteres videre. Eksempler herpåer det organiske materiale, der bundfældespå mudderbunden og havbunden langs kyst -erne, hvor store sandmasser flyttes frem ogtilbage med bølger og strøm, se figur 1.

Ideelt skulle kortlægningen være baseret på etsystematisk net af repræsentative prøver, hvorkornstørrelse, vandindhold og organisk stofmv. var målt i laboratoriet. Selv om mange afdisse oplysninger findes for de danske hav-bunds-sedimentprøver, mangler der dog et sy-stematisk prøvenet fra de danske farvande, pålige fod med de net, som mange af vore nabo -lande benytter.

Kortlægning med ekkolod –seismiske og akustiske metoderDe data, som ligger til grund for udarbejdel-sen af sedimentkort, er fremkommet gennemmange forskellige kortlægningsmetoder. Detnye sedimentkort er primært baseret på dataindsamlet ved brug af akustiske og seismiskemetoder. Ved hjælp af disse metoder kan mankortlægge havbundens beskaffenhed direkteunder skibet, mens man sejler.

Et sedimentekkolod (figur 2) sender kortelydbølger ned mod bunden, og det reflekte -rede signal opfanges igen på båden. I en rensandbund ligger sandkornene tæt pakkede,hvilket gør bunden hård og derfor er ekkoetkraftigt. Så snart sandbunden er iblandetdynd, stiger vandindholdet i sedimenterne ogbunden bliver blødere. Fra en sådan blandethavbunds type reflekteres lydimpulserne ikkeså effektivt og noget af lyden trænger et styk-ke ned i bunden, før det reflekteres tilbage tilekko loddet. Hvis der er tale om en ren dynd-bund, altså en blanding af lerpartikler og rest -er af organisk materiale, er vandindholdetstort. Den ne vandholdige sedimentmasse re-flekterer ikke meget af ekkoloddets lydbølger,så dyndbunden fremstår transparent på ekko -loddets strimmel, se figur 3.

I takt med den teknologiske udvikling fin-des der i dag en række avancerede sediment -ekkolodder, hvor lydbølgerne trænger dyberened i havbundens øvre lag, samt det såkaldtemultistråleekkolod (multibeam), der giver bå-de dybde- og sedimentinformationer i et bredtstrøg på begge sider af skibet, mens det sejler.

Kortlægning af Danmarks havbundssedimenter før og nu

Jørgen O. LethSeniorrådgiver, [email protected]

Birger LarsenAdjungeret seniorgeolog, [email protected]

På havbunden er fordelingen af sedimenter oftest et resultat af de processer, derhersker i havet. Behovet for informationer om havbundens sedimenter har været sti-gende i takt med, at der kommer flere og flere aktiviteter på havområdet. Krav frabl.a. EU om beskyttelse af den sårbare havbund og aktiviteter fra fiskeri, miljøun-dersøgelser, råstofindvinding og opførelsen af havvindmølleparker kræver et højtvidenniveau om havbundens opbygning. Der er derfor store forventninger til det nyeopdaterede havbundssedimentkort over de danske farvande. Kortet vil være frit til-gængeligt i digital form fra GEUS’ hjemmeside.

02 GEOVIDEN NR. 2 2014

Figur 1. Skitse, der viser hvordan forskellige typer sandede og stenede havbundssedimenter forekommer: a) og d) sand med strømribber, b) og d) rest sedimenter med grus og sten.

Kilde: Naturen i Danmark, Havet. Efter Niels Nielsen.

meter-6

-7

-8

3

2

1 m

3 m

2

1

a

b dc

N


Chirp

Side scan sonar

SparkerMultistråle ekkolod

Ekkolod

Opmålingsfartøj

GPS satellitter

Streamer

Mens sedimentekkoloddet udelukkende må-ler lodret ned under skibet, sender en sidescan sonar (sidesøgende sonar) en smal lyd -stråle omtrent vandret ud til siderne fra enslæbefisk, der trækkes tæt over havbunden(figur 2). Lyden reflekteres forskelligt afhæn-gigt af sedimentkarakteren (figur 3). Menne-skeskabte strukturer som pipelines, vrag, sand -sugehuller og spor efter trawl kan også ses. Itakt med at skibet sejler, dannes der et lyd-billede af havbundens overflade i et ca. 100m bredt bånd på begge sider af skibets sejl-linje. Sidescansonaren er også god til at påvi-se forekomster af sten og gruspartier, tang -skove og muslingebanker. På sandbundenkan man ofte se revler, bølgeribber og sand-banker, der vidner om retningen af sediment-transporten. Mange af disse observationer ervigtige for at forstå den geologiske opbygningaf havbunden og fordelingen af bunddyr ogplanter. Derfor indgår sidescanso naren som envigtig del af den biologiske habitatkortlægning.

Når man øger lydstyrken og samtidig sæn-ker frekvensen af signalet på lydkilden, træn-ger lydbølgerne længere ned i havbunden ogreflekteres fra underliggende lag. Denne formfor akustik kaldes for den seismiske metode.Der findes en række forskellige seismiske in-strumenter, der ved hjælp af lydbølgernes re-fleksion fra laggrænserne i havbunden anven-

des til geologisk kortlægning af alt fra få me-ters dybde til olieselskabernes dybe seismik,der trænger flere kilometer ned i bunden. I for-bindelse med kortlægningen af havbundenssedimenter anvendes udstyr, der kan give op-lysninger om de øverste 1 til 50 meter underhavbunden.

Sedimenterne kortlæggesUdgangspunktet for kortlægningen er de for-håndenværende prøveoplysninger. Men vedhjælp af seismiske profiler kan man afgøre,om havbunden består af ældre sedimenter el-ler af sedimenter aflejret af det nuværendehav som følge af bølger og strøm (figur 3).Man kan altså identificere områder, hvor æl-dre lag når op til havbunden, og derved få in-

formationer om tidligere tiders aflejringsfor-hold på stedet. De ældre lag som fx moræne-lersaflejringer fra istiden er dog almindeligvisdækket af et tyndt lag af grovkornede ero -sionsprodukter, kaldet restsedimenter, blan-det med nutidige havbundsaflejringer og skal -ler. Dyr, der borer og graver i underlaget, er vig-tige, idet de medvirker til at løsne materialet,så det lettere kan eroderes. De finkornede de-le af det løsgjorte materiale føres bort afstrømmen, mens de grovere dele bliver tilba-ge. Når områder med sådanne restsedimen-ter skal identificeres ud fra de seismiske pro-filer, er det primært på baggrund af, at deoverliggende lag er ganske tynde eller heltmangler; suppleret med forekomster af stenog grovere sedimenter på overfladen. Ofte ses

GEOVIDEN NR. 2 2014 03

Figur 2. Et overblik over de akustiske og seismiske instrumenter, der anvendes til kortlægning af havbundes sedimenter. Positionen bestemmes ud fra GPS signalerfra satellitter. Sidescansonaren ses nederst til venstre, mens de seismiske instrumenter trækkes tættere på skibet.

Illustration: Carsten Egestal Thuesen, GEUS.

a b c g d

Figur 3. Eksempel på, hvordan forskellige havbundstyper kan bestemmes ud fra et seismisk profil: a) sandbund, b) sandet dynd, c) dynd, d) ældre aflejring af moræneler, mens g) angiver gas i havbunden.

Kilde: Forfatterne.


disse ældre aflejringer helt eller delvist dæk-ket af sand, der transporteres hen over områ-det på grund af de nuværende strømningsfor-hold. På sedimentkortet ses områder med rest -sedimenter ofte som en mosaik af grov kor -nede materialer og små sandbanker, der jævn-ligt flyttes omkring under stormvejr.

I de kystnære områder, dvs. i zonen langskys t en, hvor vanddybden er mindre end ca. 8meter, er det ikke er muligt at gennemførekortlægning med traditionelle seismiske/ aku -s tiske metoder. Her er sedimenterne kortlagtved hjælp af tolkninger af flyfotos og informa-tioner fra den geologiske kortlægning fraland siden. Resultatet er et sømløst sediment-kort, der giver geologiske informationer påtværs af kysten.

De første danske havbunds -sedimentkortKortlægningen af de danske havbundssedi-menter har stået på gennem mere end 120 år.Søkortene indeholder mange noteringer ombundmaterialerne med hensyn til ankerbund,fiskeri og farlige sten. Et af de ældste sedi-mentkort blev fremstillet som led i kortlæg-ningen af bunddyrenes udbredelse i danskefarvande allerede i 1888 (figur 4A). Der harsenere været gennemført utallige opmålin-ger, men især kortlægning af mudderbund iforbindelse med forureningsundersøgelser(figur 4B) og efterforskningen efter sand- oggrusressourcer i 1970erne og -80erne skabtegrundlaget for, at det første samlede hav-bundssedimentkort kunne publiceres i 1992(figur 4C). Kortet, der blev udgivet af Skov- ogNaturstyrelsen i samarbejde med Danmarksog Sveriges Geologiske Undersøgelser og an-dre bidragydere, præsenterede ikke kun sedi-menttyperne i de danske farvande, men ogsåi de tilgrænsende farvande på svensk og tyskområde. Kortet blev ikke kun et meget efter-tragtet kort men også et ganske kendt kort ogpå grund af en karakteristisk farvesætning blevdet kendt under navnet ‘Grisekortet’ (figur 4C).

I år 2000 forestod GEUS en opdatering afsedimentkortet, der til forskel fra den tidlige-re, trykte version blev udgivet i digital form.Nu kunne kortet i større udstrækning end tid-ligere integreres i mange forskellige typer un-dersøgelser, som var afhængig af informatio-ner om, hvordan sedimenterne på havbun-den er fordelt.


10 km

FYN

JYLLAND

N

Dynd bassin

Sandet dynd

Sand akkumulation

Erosion eller transportbund

Kanaler (store)

Kanaler (små)

Figur 4A. Et af de tidligste havbundssediment-kort publiceret i 1888 i forbindelse med kort-lægningen af bunddyrenes udbredelse. Hav-bunden blev på baggrund af bundskrab opdelti 4 klasser: sandbund, lerbund, blandings-bund og stenbund.

Kilde: C. G. Joh. Petersen, 1888.

Figur 4B. Eksempel på sedimentfordelingeni Lillebælt. Havbundstyperne er inddelt iområder med dynd/sandet dynd samt om-råder med sandakkumulation og erosion.

Illustration: Eva Melskens, GEUS. Omtegnet efter B. Larsen & P. Pheiffer Madsen, 1986.

Figur 4C. Udsnit fra Storebælt afdet første samlede danske hav-bundssedimentkort.

Kilde: Skov- og Naturstyrelsen i 1992.


En ny generation af sedimentkortSom nationalt fagdatacenter registrerer, opbe-varer og formidler GEUS havbundsdata, somindsamles af såvel GEUS som andre operatøreri forbindelse med biologiske, råstof- og anlægs-mæssige kortlægningsopgaver. Seis miske da-ta registreres i MARTA-databasen, mens sedi-mentdata registreres i JUPITER-databasen. Dis -se unikke databaser danner grundlag for, atder nu kan udgives et nyt digitalt havbundsse-dimentkort. Kortet er et resultat af en intensivsammenstilling af geologiske informationer fraGEUS’ egne databaser kombineret med etvæld af informationer fra rapporter og andrekilder.

Det nye sedimentkort publiceres som etoffentligt tilgængeligt digitalt kort via kort -tjenesten på GEUS’ hjemmeside. Kortet kanfrit downloades digitalt som et samlet billedeeller som GIS-temaer og bruges i andre sam-menhænge.


Havet sletter ikke alle sporDet var tidligere en udbredt opfattelse, at ha-vet sletter alle spor og at havet er en uudtøm-melig ressource. Siden 1930erne har der så-ledes været fisket store sten til anvendelse ihavnebyggerier og andet anlægsarbejde (s. 6figur 1). Stenene blev hovedsageligt hentet pålav vandede rev, hvor de var lette at hente. Ef-terhånden som offentligheden blev mere op-mærksom på, hvordan menneskelige aktivi-

teter påvirker havbunden, fulgte også mod-standen mod stenfiskeri, som blev forsøgt re-guleret i flere omgange, men først helt forbudti 2010. Med Vandmiljøplanens vedtagelse i1987 startede de første systematiske under-søgelser af stenrev. De nationale initiativerblev imidlertid overhalet af EU-regler, somforpligter medlemslandene til at udpege om-råder med forskellige habitattyper (EU Habi-tatdirektivet 1992) samt at udarbejde en mål-

sætning for fremtidig forvaltning af områder-ne. Alle EU-habitatområder indgår i et fællesNATURA 2000-netværk af naturbeskyttelses-områder, som omhandler både land og hav.På dansk havbund er der tre dominerende ha-bitater: Rev, Boblerev og Sandbanker (se boksside 7) som alle er defineret af den geologi-ske beskaffenhed af havbundens sedimen-ter, kom bineret med dybdeforhold, salthol-dighed mv.

GEUS’ kortlægning af havbundssedimen-terne har vist sig at være et vigtigt fundamentfor ha bitatkortlægning. Lige fra begyndelsen,hvor det generelle sedimentkort fra 2000 blevbenyttet som basis for kortlægningen af mu -lige stenrev og sandbanker, til de senere år,hvor der er sket en bemærkelsesværdig ud-vikling med hensyn til detaljeringsgrad afkortlægningen, instrumentteknologi, geolo-gisk tolkningsmetodik og præsentation. De s -uden har det været en absolut nødvendighed

DGU-Information, 1995, Temanummer Nr. 4:Geologi til søs.

Larsen, B. 1979:Havets Geografi. I: Nørrvang, A. & J. Lundø

(Red.) Danmarks Natur Politikens forlag.

Larsen, B. 2006:De danske farvandes geologi. I: T.Fenchel

(red.) Naturen i Danmark, Havet s.35-47.

www.denstoredanske.dk/Naturen_i_Danmark

Lund-Hansen, L.C. med flere, 1994:Basisbog i fysisk-biologisk oceanografi.

Gads Forlag.

På www.GEUS.dk/publikationer/geologiNyt fra GEUS følgende numre:1998 nr. 4 Råstoffer fra havbunden.

2002 nr. 4 BALKAT, Østersøen uden grænser.

2003 nr. 3 Nordsøen efter istiden - udforsk-

ningen af Jyske Rev.

2003 nr. 4 Blåvands Huk - Horn Rev området -

et nyt Skagen?.

2004 nr. 4 Mariager Fjord.

Fredningsstyrelsen, 1986:Havbundsundersøgelser.

Råstoffer og fredningsinteresser.

Bornholm, Djurs land Nord, Fakse Bugt,

Lillebælt.

Skov-og naturstyrelsen. 1987-1991:Nord sjælland 1987,

Sjællands Rev 1987,

Samsø Nordøst 1987,

Smålandsfarvandet 1987,

Roskilde Fjord 1988,

Storebælt 1988,

Bornholm Sydvest 1988,

Hornbæk 1989,

Samsø Sydøst 1991,

Lillebælt 2000.

Her kan du læse videre

Habitatkortlægning Jørn Bo JensenSeniorforsker, [email protected]

Zyad Al-HamdaniSeniorforsker, [email protected]

Havbundens sedimentkortlægning er et vigtigt redskab for kortlægningen af habi-tater, altså af de naturlige levesteder for planter og dyr. Sedimentfordelingen er enaf de vigtigste bestemmende parametre for udbredelsen og mangfoldigheden af ha-bitaterne, og den menneskelige påvirkning af havbundens sedimenter kan have fa-tale konsekvenser for fremtidens liv i havet. Erkendelsen af dette har været den dri-vende kraft i de senere årtiers sediment- og habitat-kortlægning, som har væretpræget af et stadigt øget raffinement af metoder og detaljeringsgrad. Habitatkort-lægning har stor international bevågenhed, både på EU- og globalt plan, og er etvigtigt redskab, når der skal findes et bæredygtigt kompromis mellem udnyttelseog bevarelse af naturen.

FYN

N

Dynd bassin

Sandet dynd

Sand akkumulation

Erosion eller transportbund

Kanaler (store)

Kanaler (små)

Den danske havbund


med et tæt samarbejde mellem de implicere-de marinbiologer og geologer, samt admini-strationen af hav ets ressourcer og miljøbe-skyttelse.

Hvad er et habitatDarwin definerede i 1859 habitat som “et om-råde, hvor en plante eller et dyr har naturligt le-vested”. Sidenhen har der været et utal af de-finitioner og senest i EU-kommissionens Habi-tat-direktiv: “Arealer, der er kendetegnet afgeografiske naturlige og semi-naturlige, ikke-biologiske og biologiske parametre”. På havetskelner man mellem pelagiske habitater (i sel-ve vandsøjlen) og bentiske habitater (knyttettil havbunden). Vores fokusområde er de ben-tiske habitater, som omfatter fysiske, biologi-ske og kemiske forhold på havbunden. Et ha-

bitatområde og dets tilknyttede samfund afdyre- og plantearter kaldes en biotop.

De fysiske forhold på havbunden er områ-dets sedimenttype, fx sandbund, stenet bundeller mudderbund, kombineret med områdetsmor fologi, fx en flad bund, en banke eller enrende. Områdets miljømæssige parametre in-kluderer den fotiske zone, dvs. den del afvandsøjlen, der har lys nok til, at fotosyntesekan foregå, og turbiditet, som er et udtryk forvandets uklarhed og strømhastighed. De ke-miske parametre omfatter saltholdighed, ilt -indhold og surhedsgrad (pH).

Det fremgår af definitionerne, at havbun-dens beskaffenhed er en vigtig faktor, der sty-rer havbundens biologiske samfund, hvad en-ten der er tale om grundfjelds-, hårdbunds-eller mudderbunds-samfund. På figur 2 (s. 8)

er vist en kortlægning af hhv. sediment- oghabitat type i samme område.

Hvorfor kortlægger vi habitaterVi kortlægger de marine habitater for at få enbedre forståelse af den arealmæssige udbre-delse, fordelingen, mangfoldigheden og varia-tionen i den levende natur, samlet kaldet di-versiteten. Viden om disse parametre og æn-dringer over tid er en forudsætning for at vikan bevare den naturlige fordeling af planterog dyr i et område. Desuden vil ændringer ibio diversiteten helt sikkert også påvirke alleandre levende organismer, eksempelvis fisk,der er afhængige af bunddyr og planter i de-res fødekæde. Således er kortlægningen afhavbundens habitater et afgørende skridt iretning af mulighed for sikring af en bæredyg-


Figur 1. Dykker iført tungdykkerudstyr afden slags, der kunne være brugt af sten-fiskerne. Stenfisker er betegnelsen på endykker, der gik rundt på havbunden ogsatte stentangen omkring en stor sten,som skibet oppe i overfladen trak op medet spil. I forgrunden er indsat et foto af enstentang, der befinder sig i udstillingenpå Dragør Museum. Stentænger fandtes i forskellige størrelser.

Fotos: Gunnar Broge.Fotocollage: Benny Schark, GEUS.

Om stenrev:Dahl, K., Lundsteen, S., Helmig, S. 2003. Stenrev,

Havbundens oaser, Gads Forlag.

Se Geoviden 2013, 3, s. 12–17for mere detaljeret gennemgang af de akustiske

instrumenter.




Rev:Områder, hvor hård, kompakt bund rager op fra

den omkringliggende havbund. Det er typisk om-

råder med store sten, men der medregnes også

lodrette, skrånende eller vandrette klippevægge/

klippehylder; stendynger, overhængende sten,

søjler, rygge, toppe, osv. Rev kan optræde på dybt

eller lavt vand, og kan være tørlagte ved lav vande.

Arealer, der er dækket af et tyndt lag mobilt sedi-

ment, fx sand, klassificeres som rev, så længe der

hovedsagelig findes dyr og planter knyttet til hård

bund på arealet. På de enkelte rev kan der fore-

komme stor variation i dyre- og plantearterne.

Især den faldende saltholdighed fra Kattegat mod

Østersøen er årsag til, at dyre- og plantelivet kan

være meget forskelligt fra rev til rev.

Boblerev:Sandstensstrukturer i form af plader med talrige

huler eller op til 4 m høje søjler. De er opstået ved

sammenkitning af sand med en karbonatholdig

cement som følge af iltning af me tangas, der si-

ver ud fra havbunden. Hulrummene i de aktive

boblerev frigiver gasbobler. Ofte findes en zone-

inddeling af diverse bundlevende samfund af al-

ger og/eller hvirvelløse dyr, som er specielt til-

passede til hårde bundtyper. Biodiversiteten

øges endvidere af dyr, som søger føde eller be-

skyttelse i boblerevets mange hulheder.

Sandbanker:Topografiske elementer, som typisk er omgivet af

dybere vand og hvis top er dækket af op til 20 m

vand. Blottes ikke ved lavvande. Bankerne består

hovedsageligt af sandede sedimenter, men der

kan også forekomme mudder, grus eller store

sten, så længe der overvejende findes dyr og plan-

ter knyttet til sandbund på area let. Sandbanker

kan være dækket af vandplanter, fx ålegræs. Ban-

kerne kan træffes tæt på kysten i form af revler el-

ler som mere permanente banker længere ude.

De vigtigste habitater på dansk havbund

Habitattypen sandbanker illustreret med sidescansonar, sedimentekkolod og foto (eksempel fra Stavns Fjord, Samsø).

Kilde: Forfatterne.

Habitattypen boblerev illustreret med sidescansonar, sedimentekkolod og foto (eksempel fra nord for Læsø).

Kilde: Forfatterne.

Foto: Orbicon A/S.

Foto: Orbicon A/S.

Den danske havbund


tig udnyttelse af det marine miljø. På den bag-grund er det muligt at monitere de mest sår -bare habitater og de menneskelige aktiviteter,som kan have skadelige virkninger.

Rev er nok det bedste eksempel på et habi-tat, som har mange funktioner i et øko system –her er på samme tid plads til mange forskelligebiologiske samfund, fx er det et godt gydeom-råde, samtidig med at det kan tjene som be-skyttelse for fisk. At kortlægge dette habitatmed en detaljeret afgrænsning er et vigtigtplanlægningsredskab for areal regulering afeksempelvis fiskeri og sandindvinding inærheden. Lignende betragtninger kan an-vendes til andre habitattyper, hvoraf de mestalmindelige er defineret i boksen side 7.

Hvordan kortlægges habitatområderneHavbundskortlægning er en tidskrævende ogomkostningsfuld proces, som ud over udgif-ter til sejlads, kræver avancerede og dyre in-strumenter. Derfor planlægges kortlægnings-

metoden nøje efter krav til detaljering og ha-bitattype. Den traditionelle metodik har væretdirekte observation med dykning, prøvetag-ning, fotodokumentation og slæb ning af vi-deokamera over bunden. Men det er en megetdyr løsning, som kun er anvendelig i mindreområder, som kræver detaljeret kortlægning.

Akustisk opmåling kombineret med prøve-tagning har vist sig som en mere økonomiskmetode til dækning af større arealer med enacceptabel nøjagtighed. I praksis benyttes envifte af akustisk udstyr, bl.a. sidescan, ekko -lod/ multibeam og sediment-ekkolod (se førsteartikel i bladet). Med disse indirekte metodersejles der i et netværk af sejllinjer, hvorved derkan kortlægges arealer med letgenkendeligehav bundstyper og bundformer. Dernæst ud -peges inspektionspunkter, som efterfølgendemo niteres med en kombination af bundprøverog foto-/videodokumentation. Det færdige pro -dukt er et fladedækkende kort med inddelingaf havbunden i habitattyper, som kan benyttesi arealplanlægningen.

‘Downscaling’ – lavvandskonceptet På det seneste har GEUS udviklet et koncept,som kan benyttes til habitatkortlægning ilav vandede og kystnære områder, på vand-dybder ned til ca. 5 m’s dybde, hvor der erbe grænsede muligheder for at sejle med aku-stisk udstyr, men hvor det er muligt at få op-lysninger om havbundens beskaffenhed viaremote sensing teknik. Første trin er at udar-bejde et meget generelt kort over sediment-fordeling og havbundens kystnære morfologibaseret på tolkninger af flyfotos og satellit-data. Derefter bliver der ‘downscalet’ og der-med zoomet ind på kortlægningen med ud-pegning af nålestiks-inspektioner i form afspredte akustiske sejllinjer, som understøt-tes af foto/video og prøvetagninger. Endeligkombineres det samlede dataset som hidtil iet fladedækkende habitatkort.


Figur 2. Kortudsnit nord for Gillelejemed sediment- og habitattyper.

Kilde: Forfatterne.

Dynd

Sand

Moræne

Sandet Dynd

Sedimenttype

kilometer

1110 Sandbanker

1180 Boblerev

1170 Stenrev

Habitattyper

kilometer


Det nye sedimentkort viser fordelingen af hav-bundssedimenter i de danske farvande. Kor-tet er en opdatering af det sedimentkort, somGEUS udgav i 2000, og er resultat af en omfat-tende sammenstilling af alle tilgængelige nyeinformationer om havbundens beskaffenhed.Data stammer i høj grad fra habitatkortlæg-ning udført for Naturstyrelsen, samt fra Natur -styrelsens og råstoferhvervets råstofkortlæg-ninger gennemført i løbet af de sidste 5–10 år.Derudover er der store mængder af nye datafra Kystdirektoratets kortlægninger i Nordsøensamt data indsamlet i forbindelse med eta b -lering af havvindmølleparker.

Alle anvendte data er samlet i GEUS’ data-baser. Der er en meget ujævn fordeling af da-ta fra den danske havbund – nogle steder lig-ger data meget tæt, andre steder megetspredt. Tolkningerne er derfor baseret på ek-strapolationer mellem datapunkterne, menden geologiske viden om dannelsesforholde-ne sammenholdt med præcise kort over dyb-deforholdene har været anvendt til at tegne

grænserne mellem sedimentklasserne. End-videre har biologiske informationer (udbre-delsen af bundlevende alger, ålegræs ogmus linger) været anvendt som supplement tilde geologiske data, idet de giver indirekte in-dikationer om det substrat, der knytter sig tilde enkelte arters tilstedeværelse.

Sedimentkortet er et geologisk kort, der ho-vedsageligt er baseret på seismiske og aku -s tiske baggrundsdata kalibreret ud fra sedi-mentprøver. Der er ikke foretaget systematiskeprøveindsamlinger, som man gør i mange afvores nabolande. Klassifikationerne på korteter et udtryk for et gennemsnit af havbundenssedimenter i de øverste ca. 0,50 m. Hver sedi-mentklasse er defineret ud fra specifikke korn-størrelsessammensætninger. ‘Mo ræneler’ erdog et blandingssediment ligesom klassen‘Sedimentært grundfjeld’ dækker over fleremio. år gamle aflejringer af forskellig oprin-delse. De anvendte klassifikationer fremgår iforenkelt form af boksen nedenfor.


Nyt digitalt havbunds -sedimentkort

Jørgen O. LethSeniorrådgiver, GEUS [email protected]

Danni Junge JensenVidenskabelig assistent, GEUS [email protected]

Steen LomholtSeniorrådgiver, GEUS [email protected]

Zyad Al-HamdaniSeniorforsker, [email protected]

Niels Nørgaard-PedersenSeniorforsker, [email protected]

Jørn Bo JensenSeniorforsker, [email protected]

Camilla Snowman AndresenSeniorforsker, [email protected]

Lisbeth TougaardIT-konsulent, [email protected]

Frants Von Platen-HallermundGeodatalog, GEUS [email protected]

Mikkel S. AndersenStudentermedhjælper, [email protected]

Birger LarsenAdjungeret seniorforsker, [email protected]

Nye sedimentdata fra den danske havbund indsamlet gennem de sidste 14 år er nusammenstillet til et opdateret digitalt kort over havbundens sedimenter. Kortet gi-ver med sine klassifikationer informationer om havbundens meget varierende sam-mensætning og udformning.

MorænelerMoræneler helt/delvist dækket af mindre end 0,50 m

restsedimenter af sten, grus, groft sand og/eller san-

det mudder.

Sand, grus og småstenBlandingssediment med lagtykkelse over 0,50 m.

Dannet af udvasket moræneler, smeltevandssedi-

menter eller fossile kystdannelser.

SandEnsartet bund af løst sand. Øverste 5–20 cm om-

lejres jævnligt af bundstrømme. Meget velsorte-

ret. Fremstår ofte med strømribber.

Sandet dynd/dyndet sandBlandingssediment; meget variabelt forhold mel-

lem sand og dynd. Aflejret på kanten af bassin-

områder, samt som et tyndt dække på dele af ero -

sionsområderne.

Dynd/marint lergytjeBlødt, finkornet sediment med mere end ca. 10 %

findelt organisk stof og med højst nogle få vægt %

sandkorn, ofte med muslingeskaller og planteres -

ter. Meget højt vandindhold. Findes i akkumula -

tions- og bassinområder i indre danske farvande.

Kvartært lerHav-, smeltevands- eller sø-ler og tørv vekslende

med indslag af sand/silt. Eventuelt med tyndt dæk-

ke af restsedimenter (sand, grus, småsten). Ler-/ tør -

velaget kan være Yoldialer (Kat tegat), Baltisk/Ancy-

lus ler (Østersøen) og Holocænt ler (Nordsøen).

Sedimentært grundfjeldFindes fremeroderet omkring Bornholm, ved Øre-

sundstærsklen, ud for Vestkysten og foran kalk-

klinter.

Sedimentklasser. Forenklet beskrivelse

Den danske havbund



Havbundens sedimenteromkring Danmark

Kornstørrelser(diameter)

Silt0,002 → 0,06 mm

Sand0,06 → 0,2 mm0,2 mm → 0,6 mm0,6 mm → 2 mm

Grus2 mm → 2 cm

Småsten2 cm → 10 cm

Sten>10 cm

Fint sandMellem sandGroft sand

Dynd

Sandet dynd

Sand, fint til groft

Grus og groft sand

Moræneler

Kvartært ler

Sedimentært grundfjeld

50 km250



Den danske havbund


Marine råstofferI Danmark indvindes der årligt mellem ca. 25og 40 mio. m3 sand, grus og småsten til byg-geri og vejanlæg, dels som fyld og vejmateri-aler, dels til fremstilling af beton, mørtel ogasfalt. Af denne mængde kommer knap 20 %fra havet, med svagt stigende tendens. I mod-sætning til tung og støjende lastbiltransportfra grusgravsområder, transporteres marineråstoffer i store skibsladninger til nærmestehavn med losse- og sorteringsanlæg.

DannelseSand, grus og småsten både til lands og tilhavs er fragtet hertil af gletsjere og smelte-vandsfloder under de seneste istider. Siden-hen har havet oversvømmet store områder ogmedført en udvaskning og genaflejring af løst

materiale som kystdannelser, bankeformer ogsåkaldte residualaflejringer (se figur 1). Havetsbearbejdning af materialerne over længere tidhar ført til en større sorteringsgrad og nedbryd-ning af ustabile mineraler (såsom amorf/porøsflint). Dermed dan nes et højkvalitetsmateria-le, som bl.a. kan anvendes til betonfremstil-ling. Råstofforekomster på havbunden i formaf tidligere smeltevandsaflejringer, der ikkeer marint omlejrede, vil være af en ringerekvalitet og er sammen lignelige med grus-gravsmateriale.

ReguleringRåstofindvinding fra havbunden har igennemde seneste 50 år udviklet sig fra at være nær-mest ‘vilde vesten’-forhold til at være regule-ret af en lovgivning, der tager hensyn til miljø-

og planlægningsmæssige forhold. I 1972 blevden første regulering af råstofindvindingen tilhavs fastlagt. Herefter krævede al indvindingfra havbunden en tilladelse og enkelte områ-der blev lukket for råstofindvinding. I 1992 fikstenrev status som en særlig beskyttelses-værdig naturtype (jf. EU lovgivning), og såkaldtstenfiskeri aftog meget for i 2010 at blive heltforbudt. I 1998 (med opfølgning i 2009) komden nuværende råstoflov, der sikrede, at al ef-terforskning og indvinding af råstoffer til havsskal ske i geografisk afgrænsede og miljøvur-derede områder, som skal godkendes af Na-turstyrelsen. Udlægningen af indvindingsom-råder tager hensyn til EU fuglebeskyttelses-og habitatområder, samt kravet om, at der ikystvande med en vanddybde på mindre end6 m almindeligvis ikke må finde råstofind -vinding sted. Indvinding er belagt med et ve-derlag per kubikmeter last samt en arealafgift(større offentlige anlægsarbejder og kystfod-ring/kystbeskyttelse undtaget), da de marineråstoffer tilhører staten, og afgiften går bl.a.til at dække regional kortlægning af råstof-ressourcer på havet. Naturstyrelsen har i øje-blikket udlagt ca. 100 indvindingsområderomkring Danmark med et samlet areal sva-rende til ca. 550 km2 (se figur 2, s. 13). Hertilkommer reserva tionsområder, som udeluk-kende er udlagt til brug for store anlægsar-bejder og kystfodring (ca. 630 km2).


Råstoffer i havet omkring Danmark

Niels Nørgaard-PedersenSeniorforsker, [email protected]

Steen Lomholtseniorrådgiver, [email protected]

Danni Junge JensenVidenskabelig assistent, [email protected]

Basale råstoffer som sand og grus indvindes i stigende grad fra havbunden omkringDanmark. Indvinding finder sted i afgrænsede områder administreret af Natursty-relsen, således at naturinteresser, kystbeskyttelse og andre samfundsinteressertilgodeses. Materialerne benyttes til byggeri, betonfremstilling, kystbeskyttelsesamt opfyldningsopgaver. Råstofferne på havbunden har sit udgangspunkt i detlandskab, som lå tilbage efter sidste istid for godt 15.000 år siden, og den efterføl-gende erosion og omlejring af materialerne, som skyldes havets kræfter. De marineråstoffer er ofte af en højere kvalitet end de landbaserede grusgravsmaterialer pågrund af den sortering, der er sket. Såfremt indvindingen til havs sker i begrænse-de miljø-kontrollerede områder, anses det i almindelighed for at være et mindreskadeligt indgreb i naturen end udvidelse af grusgravsområder på land.

Marint sand/dynd

Ældre glaciale dannelserResidual- (rest-) sedimenter (grus/sand)

Fossile kystdannelser/flak

Smeltevandssand/grus

Råstofdannelser

Figur 1. Model for marine råstofdannelser. Tre typer dominerer: smeltevandssand og -grus, fossile kystdannelser (marint og søaflejret), samt residualaflejringer dan-net ved udvaskning af højereliggende morænegrunde. Det er ikke tilladt at indvinde forekomster tæt på kysten (mindre end 6 m’s dybde).

Illustration: Eva Melskens, GEUS. Omtegnet efter forfatterne.


Indvinding og anvendelseIndvinding af sand og grus foregår fra sandsu-gerfartøjer, der fuldt lastede kan fragte istørrelsesordenen 500–50.000 m3. Ved hjælpaf en kraftig pumpe suges vand og sedimentvia et rør op fra havbunden. Et gittersold påmundstykket sørger for at større sten ikkemedtages. Indvindingen foregår enten sompunktvis stiksugning eller ved såkaldt slæbe -sugning, under hvilken sandsugeren bevægersig langsomt frem.

Ved indvinding fra havbunden skelnes nor-malt mellem fire typer råstoffer: sand, grus, ral(småsten) og fyldsand. Sand anvendes især tilfremstilling af cement, beton, mørtel og til re-kreative formål, mens fyldsand (lavkvalitets-materiale) fortrinsvis anvendes til opfyldnin-

ger i havne, i forbindelse med bygningen afbroer og kunstige øer og til kystfodring (se fi-gur 3). Grus og ral bruges primært til fremstil-ling af beton.

Indvindingsmængden varierer meget fraområde til område og fra år til år, afhængig afden lokale og regionale efterspørgsel. I enlang række områder indvindes kun nogle fåtusinde kubikmeter årligt til lokalforsyning,mens der til kystbeskyttelse (kystfodring) ogstore anlægsarbejder i enkelte områder kanindvindes op til flere mio. m3 inden for fåmåneder. Flere områder ud for den jyske vest-kyst er reserveret til kystfodring, mens Krie-gers Flak øst for Møn er reserveret til en nyvindmøllepark og til råstofforsyning af FemernBælt projektet.

Påvirkninger af miljøetVed indvinding af råstoffer fra havbunden vildenne i indvindingsområdet og dens umid-delbare nærhed blive påvirket. Punktvis stik-sugning efterlader større eller mindre kegle-formede huller i havbunden, mens slæbesug-ning frembringer lange, op til 80 cm dybe spori havbunden. Herved vil substratet for bund-dyr, fisk og planter midlertidigt blive ødelagt.Ved selektiv indvinding af grovere materiale,vil de finere fraktioner blive sorteret fra og ledttilbage i havet. Aflejringen af materialet vil på -virke livet på havbunden i en vis omkreds om-kring indvindingsstedet. Ved udlægning afind vindingsområder tages ovennævnte for-hold i betragtning således, at områder klassi-ficeret som vigtige habitatområder, fortids-


Indvindingsområder

Reservationsområder(kystfodring og større anlæg)

Naturbeskyttelsesområder

N

0 100

Kilometer

50

Figur 2. Fordeling af marine råstofindvindingsområder, reservationsområder til kystfodring og større anlægsarbejder (havneudvidelser, brobyggeri, osv.), samt na-turbeskyttelsesområder (NATURA 2000) i de danske farvandsområder.

Kilde: Naturstyrelsen/GEUS.

Den danske havbund


minder (fx vrag), eller kystnære områder medvanddybde mindre end 6 m undgås. Hertilskal også siges, at inden for langt størstede-len af de udlagte områder er indvindingsakti-viteten af meget begrænset varighed og fre-kvens, således at bundliv ofte kan regenererei området. Statistik for de samlede områderigennem en længere periode har således klar-lagt, at der i mere end 75 % af områderne ind-vindes mindre end 1 skibslast om ugen.

Samfundsøkonomiske aspekterPå land er der rift om arealerne, fordi der og-så skal være plads til landbrug, byer, veje,

naturområder mv. Derfor er det et politiskvedtaget mål, at indvindingen af råstoffer frahavbunden øges, så den kommer til at ud-gøre en større del af den samlede råstofind-vinding. Markedet for råstoffer styres i højgrad af udbud og pris. Råstoffer som sand oggrus er relativt billige i forhold til de omkost-ninger, der er forbundet med transport af ma-terialerne fra indvindingssted til byggeplads.Hvis det er muligt at få leveret materiale fraen lokal grusgrav, vil det ofte være billigereend at få det fra et af landets havnedepoterfor marine råstoffer. Derfor vil de marine rå -stoffer ofte kun være konkurrencedygtige,

når det gælder krav om høj kvalitet til beton-fremstilling eller ved større anlæggelsesar-bejder langs kysten eller til havs. Stigendebehov og krav om arealplanlægning – ogsåpå det marine område – bevirker også at in-teressehensyn til naturfredning, fiskeri, vind-mølleparker, sejlrender, kabelforbindelser ogråstof indvinding skal afvejes nøje.


Figur 3. Sandsuger i færd med at tømme lasten iforbindelse med kystbeskyttelse af strandområde.

Kilde: Rohde Nielsen A/S.

www.naturstyrelsen.dk/Vandet/Havet/Raastoffer/

www.danskeraastoffer.dk


Dybvandszone

Symmetrisbølger


Sedimentdynamik er afhængig af de proces-ser, der påvirker sedimentet. Balancen mel-lem ydre bevægende kræfter, fx bølger ogstrøm, og sedimentets stabiliserende kræf-ter, fx tyngdekraften, bestemmer om sedi-mentet sættes i bevægelse. Overstiger de yd-re kræfter en tærskelværdi, vil sedimentetkom me i bevægelse med mulige ændringer afbundtopografien til følge. Overordnet stigersedimenttransport-størrelsen med intensite-ten af de processer, som forsøger at flytte se-dimentet.

Grove sedimenter (fx grus) er vanskeligereat flytte end finere sedimenter (fx sand). Det-te skyldes bl.a. at massen af en gruspartikeler højere end massen af en sandpartikel. Deter dog ikke altid massen af sedimentet, derafgør om et sediment mobiliseres. De fineste

sedimenter, lerpartikler, har stærkere stabili-serende kræfter end sand og grus, fordi ler-partikler ‘klistrer’ sammen. Man siger, at dis-se sedimenter har kohæsive egenskaber.

BølgerDe vigtigste processer i kystnære områder erknyttet til bølgerne, da bølgernes energi kanomdannes til strømme, som igen kan resulte-re i sedimenttransport. Bølger opstår, når vin-den påvirker vandets overflade. Under bøl-gens top bevæger vandpartiklerne sig fremadog under bølgens trug bevæger partiklernesig tilbage. Vandpartiklerne under bølger føl-ger et cirkelformet bevægelsesmønster. Pådybt vand når cirkelbevægelsen ikke ned tilsedimenterne på havbunden, så dér skaberbølgerne ingen sedimenttransport. På lavt

vand når vandpartiklernes cirkelbevægelsehelt ned til bunden, og hvis vandets hastig-hed er tilstrækkelig stor, sættes sedimentet ibevægelse. Figur 1 viser hvilke bølgerelatere-de processer og påvirkninger, som findersted under bølgens omdannelse fra dybtvand og ind til stranden. Generelt stiger denbølgeskabte sedimentdynamik, jo nærmerepå kysten man kommer, og helt tæt på kystenopstår brusende bølger og bølgeskabte strøm -me både vinkelret og på langs af kysten.

StrømmeHav- og kyststrømme er vigtige for mobilise-ring og transport af sedimenter. Strømmeneskabes ved astronomiske, atmosfæriske ogbølgerelaterede processer samt vindstuvning.Astronomiske processer skaber tidevand ogtidevandsstrømme, der er af stor betydningpå dybt vand, i tidevandsbassiner og i æstu-arier (flodmunding i tidevandsmiljø) fx i Va-dehavet. Atmosfæriske ændringer over havetskaber hældninger i vandspejlet, som dannerstrømme. Det samme gør sig gældende forvindstuvning, hvor vinden blæser vand ind i


Sedimentdynamik i kystzonen

Aart KroonLektor, IGN, Københavns [email protected]

Verner B. ErnstsenForskningslektor, IGN, Københavns [email protected]

Mikkel FruergaardPostdoc, IGN, Københavns [email protected]

Kystzonens sedimenter transporteres let og er derfor udsat for gentagne omlejrin-ger. Transport af sedimentet i kystzonen er især forårsaget af bølger og strøm. Æn-dringer i størrelsen af det sediment, der transporteres, giver anledning til aflejring,erosion eller dannelse og migration af bundformer. Herved opstår der ændringer ikystzones sedimentbudget, der er en af de styrende parametre for, hvorledes kyst -zonen udvikler sig – på kort såvel som på lang sigt.

Opgrundings-zone

Asymmetriske

bølger

Dybvands-zone

Symmetriskebølger

Brændings-zone

Brydendebølger

Overføringszone

Kystzone

Opskyls-zone

Klit

Strand

Overføringsbølger

Brændings-revle

Trug

Figur 1. Omdannelse af bølger fra dybt vand til stranden.Kilde: Forfatterne.

Den danske havbund


et område og herved skaber en strøm. Dettekunne observeres under stormen Bodil (5.–6.dec. 2013), hvor store mængder vand blevblæst ind i Kattegat, hvilket resulterede i enkraftig strøm mellem Kattegat og Østersøen.Tæt på kysten skabes kystparallelle strømmeaf bølger, der løber skråt ind på land. Dissestrømme er sammen med strømmene vinkel-ret på kysten ansvarlige for dannelsen af bl.a.odder og barriereøer.

SedimentdynamikSedimentdynamikken og effektiviteten af demobiliserende processer afhænger hovedsa-geligt af følgende faktorer: intensitet, varig-hed, hyppighed og rækkefølge af processer.Intensiteten er direkte knyttet til tilførslen afenergi. Ved storm og vedvarende vind dan-nes højere bølger, og disse bølger påvirkersedimenter allerede på dybt vand. Ved sti-gende bølgeenergi øges påvirkningen af bun-den, og dermed også sedimenttransporten.Varigheden af de mobiliserende processer er

også vigtig, for jo længere tid, de intensivepåvirkninger varer – eksempelvis en storm –desto mere sedimentdynamik og større mor-fologiske (form-) ændringer, kan der observe-res. Hyppigheden, hvormed en begivenhedindtræffer, er af stor betydning. Jo hyppigerebegivenheder, jo større sedimentdynamik måforventes. Og når man taler om hyppighed –fx fire storme i en vis kategori pr. år – er det afafgørende betydning for sedimentdynamik-ken, om disse storme ligger tæt efter hinan-den eller om de er spredt ud over året. Hvisstormene ligger for tæt, kan de morfologiskeændringer, der knytter sig til den enkeltestorm, ikke nå at blive udbedret, før dennæste storm indtræffer. Skaden efter den føl-gende storm vil derfor blive mere omfatten-de, end det ville have været tilfældet, hvislandskabet kunne nå at genetablere sig selvførst. Dermed er hyppigheden og rækkeføl-gen af begivenheder af afgørende betydningfor kystzonens og kystsystemers robusthed.

Er der altid sedimentdynamik i kystzonen?Nej, sedimenter er ikke altid i transport og æn-dringer i morfologien sker ikke kontinuerligt. I det åbne hav og i dybe dele af de indre dan-ske farvande er det kun under storme, at hav-bundens sedimenter påvirkes af bølger. Stor-me kan altså generere tilstrækkeligt storebølger til at mobilisere sediment på dybtvand, og strømme kan videretransportere se-dimentet. Under rolige vejrforhold, hvor derikke flyttes rundt på sedimenterne, fremstårhavbunden relikt. Det er også i disse dyberehavområder, at det er muligt at finde sedi-menter, som ikke er aflejret af marine proces-ser, men som stammer fra tidligere aflejrings-perioder, fx moræneler fra sidste istid.

Tættere på kysten/i mere lavvandede om-råder stiger hyppigheden af de sediment -dynamiske processer. Dette gør sig fx gæl-dende for den indre del af strandplanet, somnæsten altid er under indflydelse af bølger ogstrøm, og hvor det er muligt at observere


Sedimentdynamik i tidevandsdybTidevandsdybene, som adskiller barriereøerne i

Vadehavet, forbinder de bagvedliggende tide-

vandsbassiner med Nordsøen. Som følge af ti-

devandskræfter udveksles ved hver flod (stigen-

de vand) og ebbe (faldende vand) millioner af

kubikmeter vand gennem disse snævre løb, hvor

der er høje strømhastigheder i både flod- og

ebbe perioden, med maksimale middelstrømhas-

tigheder på mere end 1 m/s. Disse høje strøm -

hastigheder medfører, at bunden i tidevands-

dybene typisk består af sand, grus og skaller, og

at transportraten af bundmateriale er høj. Det fi-

nere materiale (ler og silt) bliver pga. de høje

strømhastigheder transporteret i vandsøjlen i

suspension, båret af vandets turbulens. Dog kan

det finere materiale midler tidigt aflejres ved høj-

og lavvande, når strømhastigheden falder og

strømmen skifter retning.

Når vand strømmer over en sandbund med

bundtransport til følge, dannes der bundformer

(ribber, banker osv.). Disse kender vi alle fra en

soppetur i vandkanten. I tidevandsdybene, hvor

strømhastighederne er høje og vanddybderne

relativt store (10‒20 m), findes bundformer imange dimensioner (se figuren), fra små ribber

kortere end 1 m og lavere end 5 cm til enorme

banker, som er flere meter høje og over 100 m

lange. De største banker i Vadehavets tide-

vandsdyb er knap 10 m høje og over 300 m lan-

ge. I løbet af både flod og ebbe er der store ma-

terialeomlejringer i dybene, med morfologiske

ændringer af både store og små bundformer (se

figuren). Millioner af tons sand omlejres i løbet

af hver flod- og ebbeperiode, men set over en en-

kelt tidevandsperiode er nettotransporten mini-

mal og bundformerne er praktisk taget statiske.

Men flod og ebbe indfinder sig regelmæssigt to

gange i døgnet, dag efter dag, året rundt. Pga.

lidt højere strømhastigheder under ebbe end

under flod, foregår netto - bundtransporten i eb-

beretningen, hvilket også kan ses på bundfor-

merne, der over tid vandrer gennem dybene i ebbe-

retningen (se figuren). Således føres der løbende

sand ud mod de store ebbedeltaer, der ligger ved

dybenes munding i Nordsøen.

Med den permanente sedimentomlejring i tide-

vandsdybene bliver bundmaterialet kontinuer-

ligt fordelt og sorteret i samspil og ligevægt med

morfologi og strømning. Dette fører bl.a. til en

karakteristisk sortering af materialerne, der er

ca. dobbelt så grove på kammen af bankerne

som i trugene (se figuren), i overensstemmelse

med stigende strømhastigheder fra banketrug til

-kam. Ligeledes er materialerne ca. dobbelt så

grove i midten af tidevandsdybene som i kanter-

ne af løbene. Det skyldes til dels højere strømha-

stigheder centralt i løbet, men også sorterings-

mekanismer som følge af sekundære strøm -

ninger i tide vandsdybene på tværs af de domine-

rende retninger for flod- og ebbestrømmen.

Tidevandsdybene er ikke blot interessante

pga. højintense og -frekvente processer, spekta-

kulær morfologi og sedimentdynamik. Ved at

danne forbindelsen mellem det åbne hav og be-

skyttede æstuarier spiller tidevandsdybene en

vigtig rolle i det kystnære miljø, idet de udvek-

sler fersk- og saltvand, grov- og finkornede sedi-

menter samt næringsstoffer. Dermed har tide-

vandsdyb en essentiel betydning for bio -

diversiteten i æstuarine økosystemer og funge-

rer som livsnerve for fugleynglepladser, fiskeri

og unikke rekreative områder. Desuden er tide-

vandsdyb også socioøkonomiske livsnerver,

idet adgangen til mange store havne går gennem

tidevandsdyb, som det også er tilfældet for en af

Danmarks største havne ‒ havnen i Esbjerg ‒der anløbes gennem tidevandsdybet Grådyb.


Kilde: Forfatterne.


Bankekam, typisk med groftsand med middelkorn -størrelser i størrelsesordenen0,6-0,8 mm.

Foto: Christian Svenson.

Nedre bankeryg, typisk med fint/mellem sand med middelkorn -størrelser i størrelsesordenen 0,2-0,4 mm

Foto: Christian Svenson.

Grådyb, som ligeledes er indsejling til Es-bjerg Havn, med bundformer med et vældaf dimensioner, fra små ribber kortere end1 mog lavere end 5 cm til enorme banker,som er flere meter høje og over 100 m lange(udsnittet er ca. 600 m langt).

Knudedyb med knap 10 m højeog over 300 m lange banker(udsnittet er ca. 600 m langt).

Bundprofil (110 m) langs banke i den centrale del af Grådyb (ingen overhøjning).

Den danske havbund

Store sediment-omlejringer på bankekammen.

Mindre banker skifterorientering under en tidevandsperiode.

Lavvande efter ebbe

Højvande efter flod

EsbjergHavn

Grådyb

Knudedyb

Juvre Dyb

Lister Dyb

3 m x 20 m 2 m x 20 m

m DVR90

-18

-8

-13

m DVR90

-14

-8

-11

FlodEbbe

Sedimentdynamik i Grådyb og Knudedyb, Vadehavet

FlodEbbe


sedimenttransport under både gennemsnit -lige og ekstreme bølger. På Jyllands vestkystblæser det hyppigt fra vestlige retninger ogden resulterende bølgepåvirkning af stran-den er stor. Faktisk er de bølgedynamiskeprocessers indvirkning på den øverste del afstrandprofilet så store, at finkornede sedi-menter (ler og silt) ikke aflejres og permanentvegetation ikke findes. På Amager Strand vedØresund er strandprofilet mindre aktivt fordikysten her ofte påvirkes af fralandsvinde ogbølger, der er så små, at vegetationen er istand til at vokse på den nederste del afstrandprofilet.

Helt anderledes er det på mere kompliceredekyststrækninger, som i Vadehavsregionen, derer kendetegnet ved kontinuerlig transport afsedimenter og ændringer af morfologien, bådetæt på stranden (bølgepåvirkninger) og i tide-vandsdybene mellem det åbne hav og lagunen(Vadehavet), og hvor stærke tidevandsstrømmehersker (se boksen). I disse områder er ener -gien så høj, at sedimentdynamikken er prægetaf sandtransport og dannelsen og vandringenaf bundformer. Finere sedimenter aflejres un-der lavere energiforhold og når turbulensen ivandsøjle er lav. Dette er for eksempel tilfæl-det på marsken på bagsiden af barriereøerne.

På de lav vandede tidevandsflader er sediment-dynamikken resultat af en kombination af bøl-ger, bølgeskabte strømme og tidevandsstrøm-me. Barriere- og lagunesystemer i de indredanske farvande er ikke påvirket af tidevand.Her er sedimentdynamikken i lagunegabeneog på barriereøerne i stedet styret af højenergi-begivenheder, hvor overskyl med aflejring afsediment i form af overskylstunger er med til atopbygge barrieren, og hvor barrierer gennem-brydes med dannelsen af nye lagunegab til føl-ge (se figur 2).


Geoviden 2009, nr. 1: VadehavetGeoviden 2005, nr. 3: Danmarks kysterGEOLOGI – nyt fra GEUS, 1997 nr. 4: Blåvands Huk –Horns Rev området – et nyt Skagen?


Figur 2. Rødsand Lagune. Transport af sand og grus forgår på barriereøernes strande og i lagunegab. Ler og silt aflejres i lagunen og på tilgroningskysten.

Kilde: Forfatterne.


EU’s habitatdirektiv bliver tilEU’s Habitatdirektiv blev lanceret i 1992 meddet formål at sikre biodiversiteten gennemovervågning og beskyttelse af en række na-turlige flora- og faunahabitater (levesteder)inden for EU. Sandbanker, stenrev, boblerevog mudderflader er eksempler på habitat -typer, som er særligt vigtige for Danmark. Di-rektivet var begyndelsen på en målrettet ind-sats mod at kortlægge havbundens sedimen-ter og habitater på tværs af Europas grænser.For at indfri direktivets politik og krav om ind-førelse af beskyttelseszoner for alle truedearter og habitattyper inden for EU, blev Natu-ra 2000-netværket etableret. Alle europæiske informationer om habita-ter er blevet samlet og standardiseret i enunik database – The European Nature Infor-mation System (EUNIS). Databasen indehol-der informationer om biologiske arter, habi-tater og den geografiske udbredelse af de na-tionalt udpegede beskyttede områder. EUNISer samtidig forbundet til Natura 2000-net-værket. Der er tale om et hierarkisk system,hvor de tre første klassifikationsniveauer forde marine habitater er baseret på sediment-type og andre fysiske parametre, eksempel-vis vanddybde og strømforhold.

EU-programmer støtter havforvaltningenDe stadigt stigende interessekonflikter mel-lem udnyttelse og beskyttelse af havets le-vende og mineralske ressourcer – udnyttelse/ overudnyttelse kontra beskyttelse/bæredyg-tighed fx mht. fiskeri og råstofindvinding – til-skyndede EU-politikerne til at forbedre grund-laget for forvaltningen af havområderne. Nyeinitiativer til kortlægning af havbundens sedi-menter og habitater i de europæiske farvandeblev igangsat gennem EU-finansierede pro-grammer som fx MESH i det NV-atlantiske om-råde og BALANCE i Østersø-regionen. GEUSspillede en central rolle i BALANCE-projektet,der på baggrund af informationer om sedi-menter m.v. opdelte havbunden i en rækkemarine landskaber. Indsatsen har efterfølgen-de fået stor betydning for den internationaleregulering af Østersøens havmiljø. Begge pro-jekterne beviste, at det ud fra eksisterendehavbundssedimentdata er muligt at udarbej-de habitatkort på tværs af territorial grænser.

EMODnet kommer til verdenIndsamling, opbevaring og adgang til marinedata i Europa har gennem mange år været

præget af, at data er indsamlet til bestemteformål af vidt forskellige private og offentligeaktører, oftest isoleret fra hinanden. EMOD-net (Det europæiske marine observations- ogdatanetværk) er et langsigtet netværk af EU-organisationer, der samarbejder om at over-våge havet og bearbejde og lagre marine da-ta i et internationalt standardiseret format.Ud fra filosofien ‘indsamle én gang, brugemange gange’ gøres kvalitetssikrede data ogafledte produkter frit tilgængelige. Denne data-politik er anslået at kunne spare EU’s borgerefor mere end 7 mia. €/år. GEUS deltager påDanmarks vegne i EMODnet for geologiskehavbundsdata (EMODnet-Geology). Det førsteresultat af EMODnet, et havbundssediment-kort baseret på eksisterende, standardiserededata, blev fremstillet i perioden 2009–11 (sekortet). Kortet, som er frit tilgængeligt fra in-ternettet, blev anvendt som baggrund forfremstillingen af det første tvær nationalehavbundshabitatkort i de nordligste euro-pæiske farvande nogensinde. En meget am-bitiøs EMODnet fase 2, der startede i oktober2013 med 35 partnere, udvider samarbejdetog vil skabe fri adgang til digitale geologiskedata og kort dækkende alle europæiskefarvande fra Nordatlanten til Sorte havet i ska-la 1:250.000, baseret på de standarder, derblev udviklet i første fase. Kortlægning af hav-

bundssedimenter er et højtprioriteret emne for atskabe et grundlag, som

en bæredygtig forvaltningaf de europæiske havområ-

der kan baseres på.


Sedimentkortlægning i internationalt perspektiv

Jørgen O. LethSeniorrådgiver, [email protected]

Zyad Al-HamdaniSeniorforsker,[email protected]

For få år siden begyndte man i EU at indse vigtigheden i at have et harmoniseret se-dimentkort over de europæiske havområder. Indtil da blev kortene produceret efterprincippet ’én nation – ét klassifikationssystem’ og kortene var oftest baseret påspredte, fragmenterede datasæt. Dette princip kunne ikke længere opfylde EU’smålsætning om en ensartet og fælles havpolitik, hvorfor der blev taget initiativer tilnye kortlægningsprojekter.

EMODnet sedimentkort over Østersøen,Det keltiske Hav og Nordsøen.

Kilde: www.Emodnet.eu

1. Dynd og sandet dynd

2. Sand og dyndet sand

3. Grovkornet sediment

4. Blandet sediment

6. Moræneler

7. Krystallint grundfjeld

Km

2500 500


Mag

asin

pos

t U

MM

ID-n

r. 4

6439

Por

toS

ervi

ce, P

ostb

oks

9490

, 949

0 P

and

rup

AU

GEOCENTER DANMARK

Er et formaliseret samarbejde mellem de fire selvstændige institutioner De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS), Institut for Geoscience ved Aarhus Universitet samt Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning, samt Geologisk Museum (Statens Naturhistoriske Museum) begge ved Københavns Universitet. Geocenter Danmark er et center for geovidenskabelig forskning, uddannelse, rådgivning, innovation og formidling på højt internationalt niveau.

UDGIVER

Geocenter Danmark.

REDAKTION

Geoviden – Geologi og Geografi redigeres af Senior-forsker Merete Binderup (ansvarshavende) fra GEUSi samarbejde med en redaktionsgruppe.Geoviden – Geologi og Geografi udkommer fire gangeom året og abonnement er gratis. Det kan bestillesved henvendelse til Annette Thy, tlf.: 91 33 35 03, e-mail: [email protected] og på www.geocenter.dk,hvor man også kan læse den elektroniske udgave af bladet.

DE NATIONALE GEOLOGISKE UNDERSØGELSER FOR DANMARK OG GRØNLAND (GEUS)

Øster Voldgade 101350 København KTlf: 38 14 20 00E-mail: [email protected]

INSTITUT FOR GEOVIDENSKAB OG NATURFORVALTNING (IGN)

Øster Voldgade 101350 København KTlf: 35 32 25 00E-mail: [email protected]

GEOLOGISK MUSEUM (SNM)

Øster Voldgade 5–71350 København KTlf: 35 32 23 45E-mail: [email protected]

INSTITUT FOR GEOSCIENCEAarhus UniversitetHøegh-Guldbergs Gade 2, B.1670

8000 Århus CTlf: 89 42 94 00E-mail: [email protected]

ISSN 1604-6935 (PAPIR)ISSN 1604-8172 (ELEKTRONISK)

Produktion: Annabeth Andersen, GEUS.Tryk: Rosendahls - Schultz Grafisk A/S.Forsidefoto: Havbunden på det lave vand i Begtrup Vig, østlig del af Århus Bugt. Foto: Gunnar Broge.Reprografisk arbejde: Benny Schark, GEUS.Illustrationer: Forfattere og Grafisk, GEUS. Eftertryk er tilladt med kildeangivelse.

"Når jorden skælver": Ny omfattende e-learning om jordskælv og pladetektonik. Indeholder både generelteori og konkret viden om nogle af de største jordskælvskatastrofer i de senere år. "Når jorden skælver"er tænkt som inspiration og afveksling i undervisningen i naturfag i Folkeskolens ældste klasser og tilNaturvidenskabeligt Grundforløb i gymnasiet. Helt gratis på www.geus.dk


Documents

GEOVIDEN 2 2014 - Geocenter DanmarkGEOVIDEN NR. 2 2014 03 Figur 2. Et overblik over de akustiske og seismiske instrumenter, der anvendes til kortlægning af havbundes sedimenter. Positionen