Landhöjning och vattenstånd

Inte bara atmosfären och havet utan också jordskorpan är i rörelse. Under den senaste istiden var Skandinavien täckt av is vars tyngd pressade ned landytan ungefär en kilometer där isen var som tjockast. När isen började började dra sig tillbaka startade en återgång av jordskorpan till dess tidigare läge. Landhöjningen fortsätter idag och långt in i framtiden.

Landhöjningen som startade när isen började smälta vid istidens slut för 10 000 år sedan är jordskorpans reaktion på den minskade tyngden. Landhöjningshastigheten avtar exponentiellt, men eftersom processen är mycket långsam, kommer hastigheten att vara i princip konstant under flera tusen år framåt.

Hastigheten som landytan stiger med är olika på olika platser i Sverige. Längs Bottniska vikens kust, där istäcket var tjockast, är också landhöjningen snabbast med ett maximum på knappt 10 mm/år i Norra Kvarkenområdet. I södra Sverige där inlandsisen var tunnare är landhöjningen mycket mindre, ungefär 0,8 mm/år i de södra delarna av Skåne.

landhöjning
Avvägd landhöjningshastighet (mm/år) från modellen NKG2016LU som lanserades av Nordiska Kommissionen för Geodesi under 2016 och tillhandahålls av Lantmäteriet. Förstora Bild

När landet stiger snabbt kan det upplevas som att havet sjunker

Det senaste århundradet har det globala medelvattenståndet stigit på grund av den globala uppvärmningen. Både land och havsyta rör sig alltså sakta i förhållande till varandra. Detta innebär att trots att havsnivån stiger med ungefär samma hastighet längs hela Sveriges kust kommer den lokalt upplevda havsnivåhöjningen att variera på grund av landhöjningen. Detta beror på att landhöjningen  har motsatt verkan och varierar längs kusten.

Där landhöjningen är som störst har landmassan stigit nästan 1 meter under de senaste 100 åren. Trots att havsnivån också stiger kan landhöjningen på vissa håll medföra att hamnar torrläggs och havsvikar blir till sjöar. Detta sker när landhöjningen är snabbare än havsnivåhöjningen. I norra Sverige, där så är fallet, kan det komma att ta lång tid innan det upplevs som att havet stiger i förhållande till land, medan effekterna av ett stigande hav redan märks i södra delarna av landet.

Olika typer av landhöjning

Rörelser i havets nivå anges relativt fasta punkter i ett höjdsystem. På samma sätt måste även landytans rörelse anges relativt någonting. Lantmäteriet är den myndighet i Sverige som ansvarar för information om landhöjningen. De mäter och beräknar landhöjningens hastighet relativt olika referensytor. Hastigheten på landhöjningen kan anges på olika sätt: absolut landhöjning, avvägd landhöjning och apparent landhöjning.

Absolut och avvägd landhöjning

Absolut landhöjning avser jordskorpans vertikala rörelse relativt jordens centrum. Lantmäteriets fasta referensstationer (GPS-mottagare) registrerar den absoluta landhöjningen. När man talar om avvägd landhöjning anges förändringar istället relativt geoiden, som är en fysikalisk yta som sammanfaller med havsytans genomsnittliga nivå och dess tänkta förlängning under kontinenterna. På grund av landhöjningen förändras jordens tyngdkraftsfält, vilket i sin tur medför att havets yta sakta rör sig uppåt. Mantelmaterial flyter in under landhöjningsområdet när jordskorpan rör sig uppåt och orsakar på så sätt små förändringar av tyngdkraften.

Denna höjning av geoiden är mycket mindre än själva landhöjningen i sig, som i sin tur orsakas av det minskade trycket på landytan när inlandsisen smälte. Geoiden, referensytan för höjdangivelser, stiger alltså parallellt med landhöjningen men i en mycket långsammare takt än markytan. Den avvägda landhöjningen kan sägas vara landhöjningen relativt den av nutida klimateffekter opåverkade havsytan. Moderna havsnivåförändringar påverkar inte tyngdkraftsfälten och därmed inte heller geoiden.

Apparent landhöjning

Den apparenta landhöjningen registreras med hjälp av vattenståndsobservationer över en längre tidsperiod och är ett mått på hur jordskorpan rör sig relativt havets medelnivå. I den apparenta landhöjningen ingår alltså både den förändring av havsytan som orsakas av landhöjningen och den havsnivåhöjning som orsakas av nutida klimatförändringar. Eftersom takten på den långsiktiga havsnivåförändringen inte är konstant så är inte heller den apparenta landhöjningen det.

Den senaste landhöjningsmodellen NKG2016LU, anger inte den apparenta landhöjningen, utan beskriver den absoluta och den avvägda landhöjningen. SMHI tar fram den apparenta landhöjningen vid olika platser längs kusten genom att beräkna lutningen av regressionslinjen i långa serier med vattenståndsmätningar. Dessa uppgifter används sedan för att uppskatta takten på den klimatrelaterade havsnivåhöjningen, vilken fås genom att den apparenta landhöjningen dras bort från den avvägda landhöjningen.

Landhöjning och havsnivåhöjning samverkar

Nu visar vi ett praktiskt exempel på förändringen av vattenståndet på två tänkta platser längs Sveriges kust med samma havsnivåhöjning, men olika landhöjning. Vi tänker oss att vattenståndet vid den första platsen (figuren nedan) var 10 cm över nollnivån i det nationella höjdsystemet RH 2000 år 1900.

Landhöjning
Vattenstånd år 1900 (till vänster) och 2017 (till höger) refererat till RH 2000. Tjock blå linje visar vattenytan och svart linje motsvarar nollnivån i RH 2000. Mellan 1900 och 2017 har landytan flyttats 9 cm uppåt på grund av landhöjningen. Havsnivåhöjningen mellan de två åren var 25 cm, vilket visas av avståndet mellan den tunna och den tjocka blåa linjen i den högra bilden. Förstora Bild

Fram till år 2017 har havsnivån stigit med ungefär 25 cm. Samtidigt har landhöjningen, som vid just den här platsen varit 0,8 mm/år (avvägd landhöjning), gjort att landytan har stigit med drygt 9 cm under samma period. 10 + 25 – 9 ger 26 cm havsnivå år 2017 i RH 2000, vilket är 16 cm högre än nivån år 1900 i samma höjdsystem. Den upplevda havsnivåhöjningen på just den här platsen blir därför 16 cm mellan år 1900 och 2017.

Den andra platsen (figuren nedan) har samma utgångsnivå år 1900, vattenståndet är 10 cm över nollnivån i RH 2000.

Landhöjning
Vattenstånd år 1900 (till vänster) och 2017 (till höger) refererat till RH 2000. Tjock blå linje visar vattenytan. Svart linje är nollnivå i RH 2000. Mellan 1900 och 2017 har landytan flyttats 28 cm uppåt på grund av landhöjningen. Havsnivåhöjningen mellan de två åren var 25 cm, vilket visas av avståndet mellan den tunna och den tjocka blåa linjen i den högra bilden. Förstora Bild

Havsnivåhöjningen fram till 2017 är 25 cm även här, men landhöjningen är större vid den här platsen, i genomsnitt 2,4 mm/år. Parallellt med havsnivån har landytan stigit med totalt 28 cm. 10 + 25 – 28 ger 7 cm havsnivå år 2017 i RH 2000, vilket är 3 cm lägre än nivån år 1900. På den här platsen har man därmed upplevt det som att havsytan har sjunkit med 3 cm mellan år 1900 och 2017.

Historiska teorier om varför havsnivån i Östersjön sjönk

Idag vet vi att landmassan på många platser stiger snabbare än havsytan och havsnivån därför upplevs sjunka i förhållande till fasta punkter på land. Historiskt lades många intressanta teorier fram i syfte att förklara detta fenomen. Till exempel fanns en idé om att Östersjöns havsnivå initialt var mycket högre än den i omgivande hav och att vatten helt enkelt hade runnit ut ur Östersjön. En annan teori var att havsvatten försvann genom ett eller flera hål i havsbotten, eller att växter konsumerade havsvatten som avdunstat och därpå fallit som regn över land. De första oceanografiska mätstationerna för vattenstånd i Sverige etablerades i syfte att klarlägga just den så kallade vattuminskningen.

Med tiden lades även hypoteser fram där det hävdades att vattuminskningen i själva verket orsakades av att landmassan steg istället för att havet sjönk. Efter upptäckten av istiden som gjordes år 1865, framlade geologen Thomas Jamieson den korrekta teorin att isens tyngd hade pressat ner jordskorpan, varpå en återgång hade påbörjats när isen smält. Det dröjde emellertid fram till slutet av 1800-talet innan denna teori blev allmänt accepterad.

Lantmäteriet om landhöjning

Lantmäteriet är den myndighet i Sverige som ansvarar för information om landhöjningen, läs mer om landhöjning på deras webbplats:
Landhöjning på Lantmäteriets webbsida