Isbre

En isbre eller jøkel er en stor, langvarig masse av is som er blitt til på landjorden og som beveger seg på grunn av gravitasjon og som gjennomgår indre deformasjon.

Glasiologi 

Isbreer utgjør den største samling ferskvann på Jorda, og nest etter havene den største samling av alt vann. De forekommer vesentlig i polarområdene, men fins på alle jordas kontinenter unntatt Australia.

Isbreer er mer eller mindre permanente samlinger av is og hard snø, som har en tilstrekkelig tykkelse og tyngde til å flyte på grunn av sin egen vekt. Som en tommelfingerregel kan man si at når ispakken overstiger 20 m tykkelse vil isen bli plastisk og derved begynne å bevege seg gjennom deformasjon. 

Geologiske formasjoner som er skapt av isbreer er blant annet U-daler og botner, og morener som er dannet ved at en isbre har transportert stein og løsmasser. Fjordene og de fleste dalene i Norge er eksempler på breskapte landformer.

Typer av isbreer 
Det er flere metoder for å klassifisere breer. Den svenske glasiologen Hans Wilhelmsson Ahlmann laget et system for å klassifisere isbreene basert på temperatur. 

På denne måten kan det skilles mellom varme eller tempererte isbreer som har en temperatur nær frysepunktet fra overflaten til bunnen hele året, og kalde eller polare isbreer som alltid er under frysepunktet. I praksis har det imidlertid vist seg at mange isbreer har partier som er varme og andre kalde, slik at denne klassifikasjonen er vanskelig å anvende i praksis. På Svalbard er de fleste isbreene kalde.

Ahlmann laget også et klassifikasjonssystem basert på isbreenes utseende (morfologi), der han skilte mellom 10 typer av isbreer. Av de som er utbredt i Europa er platåbre, dalbre, botnbre, hengebre og isstrømnett. Disse kalles ofte med en samlebetegnelse alpine isbreer. I tillegg fins det innlandsis som dekker en stor del av et kontinent, som på Grønland.

De minste alpine isbreer dannes i fjellsider og -daler og som botnbreer og dalbre. I noen fjellområder dannes slike isbreer så tett at de former hele området med alpine former: dype, bratte botner avskilt av tynne og bratte fjellrygger. I bratteste partiene kan dessuten isbreer ha åpne fjellpartier, slik at breen over danner en hengebre som tilfører masse til resten av isbreen ved isras.

Større isbreer kan dekke hele fjellområder og kalles platåbre. Platåbreer har gjerne utløpere i form av dalbreer rundt platået, som kan gå titalls km fra isbreens hovedmasse. Den største platåbreen i Norge og på fastlandet i Europa er Jostedalsbreen. Slike isbreer fins bl.a. også på Svalbard, Island, i Canada og Alaska

De største isbreene er innlandsis, som er ismasser som dekker meget store landområder. Antarktis og Grønland er de eneste stedene hvor det er innlandsis nå. Innlandsisen på Grønland inneholder så store mengder med ferskvann, at hvis den smeltet fullstendig ville medføre at havnivået steg med 6 – 7 meter. Hvis den antarktiske innlandsisen smeltet, ville havnivået stige med ca. 65 meter. Gjennomsnittlig istykkelse på innlandsisen i Antarktis er ca. 2000 meter.

Isbreer kan ha utløpere i havet. Ved iskanten vil da isblokker kalve i havet (dvs. brekke løs) og danne isfjell som flyter vekk. Hvis isbreen er bratt nær iskanten, kan ras og kalving ovenfra gi store plask når isblokker faller ned i sjøen. Hvis vannet er dypt, kan også kalving skje under vann, noe som medfører at isfjellet kommer til overflaten med stor kraft.

Blåis betegner den nedre delen av en isbre, der snøen smelter om sommeren og overflaten består av is.

Danning av isbreer 

Snøen som danner tempererte isbreer omdannes fra nysnø til kompakt snø ved gjentatt smelting og frysing i løpet av første sommer. Under presset fra påfølgende års snø, omdannes snøen til grove iskrystaller som kalles firn. Etter flere år vil presset øke ytterligere og firnen vil bli omdannet til kompakt bre-is. 

Hvis mengden is og snø er tilstrekkelig stor, vil bre-isen få plastiske egenskaper og komme i ”flyt”. Dette skjer i de dypere delene av isbreen og skaper bevegelse i hele isbreen. Normalt flyter isbreen nedover, selv om en isbre ikke trenger en nedoverbakke for bevegelse, siden de kan drives av en kontinuerlig opphoping av snø og is i det indre som presser isen ut mot kantene. Dette gjelder spesielt store isbreer og innlandsis. 

Nær overflaten er isbreen mindre plastisk og føyelig, og det vil ofte dannes bresprekker. Bresprekkene skyldes interne spenninger i isbreen på grunn av forskjeller i bevegelse og hastighet, som følge av variasjoner i underlaget eller sidene rundt isbreen, friksjon mot fjellsider, m.m.. Bresprekker blir ikke dypere enn 50 m, og er ofte vesentlig grunnere. Bresprekkene kan opptre i alle deler av isbreen, men hyppigst der bevegelsen er størst. Der isbreen for eksempel sklir over en kant eller kul i underlaget vil det normalt oppstå tverrgående sprekker. Tilsvarende i en yttersving eller et annet sted der hastigheten øker. På flatere parter vil sprekkene helt eller delvis lukke seg igjen. Der isbreen har bevegelse rett vekk fra en fjellside vil det oppstå en bregleppe. Slike sprekker kan være dypere og videre enn sprekker på andre deler av isbreen. Nær fjellsider kan det om sommeren oppstå smeltekløfter, som skyldes at smeltevann har rent langs fjellet og smeltet isen.

Bresprekkene oppstår også i de delene av isbreen som er snødekt, slik at det dannes snøbroer over bresprekkene. Snøfall og vind vil dekke til bresprekkene ytterligere, slik at snøbroer ofte er vanskelige å se. Bresprekker med mer eller mindre solide snøbroer utgjør en vesentlig fare ved usikret ferdsel over isbreer.

Temperatur og avsmelting varierer på isbreens overflate og kan skilles i flere soner. I de øverste delene av breen kan snøen være tørr hele året, selv om sommeren, og ingen smelting vil skje. I lavere høyde vil deler av snøen smelte og skape smeltevann som siger nedover i snølaget. Under dette vil våtsnøsonen være området hvor all snøen som har kommet siden sist sommer vil ha oppnådd 0 °C. I området under dette vil overflaten bestå av is om sommeren, og smelting vil påskyndes av sollys, regn og mild vind.

Smeltevannet danner ofte små bekker nedover isbreens avsmeltingsområde. Bekkene ender som regel i bresprekker, men kan i enkelte tilfeller danne vannhull til bunnen av breen. Mesteparten av smeltevannet renner ut gjennom en tunnel nederst på breen. Utgangen til tunnelen kalles breporten.

Isbreens blå farge blir ofte feilaktig sagt å skyldes små luftbobler i isen. Imidlertid skyldes blåfargen det samme som gjør at vann er blått, på grunn av vannmolekylenes tendens til å absorbere litt rødt lys. . 

Et kaldt klima er ikke tilstrekkelig for å danne isbreer. Det fins steder på jorda der klimaet er kaldere enn ved isbreene i Norge, uten at det dannes isbreer. Dette har vært tilfellet under istidene i kvartær i store områder av Sibir, sentrale deler av Alaska og i Mandsjuria. I dag fins slike områder i Antarktis’ tørre daler og i deler av Andesfjellene mellom 19°S og 27°S over den svært tørre Atacamaørkenen, der fjellene når 6700 meter over havet.

Isbreens oppbygging 
Den øvre delen av en isbre får mest snøfall og kalles akkumulasjonssonen, siden det er i dette området isbreen samler masse. Generelt vil minst 60 – 70% av en isbres areal være i akkumulasjonssonen. 

I den nedre delen av isbreen mister isbreen mer masse gjennom smelting enn den mottar ved snøfall og dette området kalles ablasjonssonen. 

Forholdet mellom isbreens akkumulasjon og ablasjon kalles isbreens massebalanse. Endringer i massebalansen skyldes følgelig mengden av nedbør og særlig snø den mottar i forhold til mengden som fordamper og som smelter og renner vekk. Målinger av massebalansen er mulig ved å måle mengde og tetthet på snøfall om vinteren, og smelting om sommeren. I Norge måler NVE massebalansen på flere norske isbreer, både vinterbalanse (hovedsakelig tilvekst) og sommerbalanse (hovedsakelig smelting).

Mellom akkumulasjons- og ablasjonssonene ligger likevektslinjen, og angir de stedene hvor mottaket av ny snø er lik mengden av smelting. Endringer i en isbres massebalanse kan indikeres ut fra bevegelser i likevektslinjen, men er langt mindre sikker metode enn massebalansemålinger.

Isbreens bevegelse 

Is er et materiale som lett sprekker opp helt til tykkelsen overstiger ca. 50 meter. Ved større tykkelse vil trykket føre til at isen blir plastisk og få flytende egenskaper. Bre-is er bygget opp av lag på lag med molekyler med relativt svake bindinger mellom lagene. Når stresset på lagene overstiger bindingen mellom dem, vil laget over bevege seg raskere enn laget under.

I en annen form for bevegelse, kan isbreen dessuten skli mot underlaget, med smeltevann som glidemiddel. Ettersom trykket øker mot bunnen av isbreen, vil også frysepunktet for breen minke og isen smelte. Friksjon mellom is og underlag (stein) og dessuten geotermisk varme fra jorda bidrar også til smelting. Denne type bevegelse dominerer for tempererte isbreer. Geotermisk varme betyr mer jo tykkere isbreen blir.

Oppsprekking 
Det finnes flere typer sprekkformasjoner på isbreer og opphavet til disse kan være ulike. Breens temperaturregime vil også ha betydning for sprekkdannelse.

Isbreer som ligger tett mot en fjellvegg vil kunne få en sprekk mellom fjellet og ismassen. Denne type sprekk kalles randkluft. Ordet er av tysk opprinnelse.

I de øverste 50 meterne av isbreen (nærmest overflaten) beveger isen seg som en fast enhet. Det oppstår sprekker der bevegelsen varierer pga. terrenget. Disse sprekkene kan bli inntil 50 meter dype. Isbreens plastiske sjikt dypere ned vil hindre dypere oppsprekking. En slik sprekk kalles bergschrund fra tysk eller rimaye fra fransk.

Tempererte isbreer vil kunne ha større sprekkdannelse enn kalde isbreer. Spesielt vil det oppstå sprekker i områder der breen endrer hastighet.

Hastighet 
Hastigheten for isbreens bevegelse er delvis bestemt av friksjon. Friksjon gjør at isen i bunnen av isbreen beveger seg saktere enn is høyere opp. I alpine isbreer vil det også være friksjon mot sidene, som bremser isbreens fart langs kantene i forhold til midten. Dette ble demonstrert allerede på 1800-tallet, ved at staker ble festet i isen langs en linje, og etter noe tid ville stakene midt på isbreen ha beveget seg lenger enn de på kantene.

Overflatehastighet i isbreer varierer vesentlig. Norske isbreers hastighet varierer fra noen få meter pr år til 500 meter pr år. Det normale på en brearm er trolig mellom 10 og 30 meter per år.

Noen isbreer har sterkt varierende bevegelser av brefront og overflatehastighet. Over mange år kan hastigheten være lav, samtidig som brefronten trekker seg sakte tilbake. Plutselig kan så isbreen forandre hastighet og i løpet av ett eller to år gjøre sterk fremrykning av brefronten over mange km, samtidig som overflatehastigheten øker kraftig. Slike fremrykninger kalles surges på engelsk og pulserende isbreer på norsk. Slike fremrykninger er godt dokumentert fra Svalbard, men det fins også eksempler fra Island.  Det er i dag fortsatt ingen fullgod forklaring på pulserende isbreer, men den aksepterte teori lansert av Meier & Post i 1969 er basert på at enkelte isbreer kan akkumulere masse over et kritisk nivå som dramatisk endrer egenskapene for isbreen.

Når ishastigheten forandrer seg, oppstår et brefall der underlaget blir brattere, og bresprekker er vanlige i brefall. Et brefall kan sammenlignes med en frosset foss, og er ofte rundt 30 – 40 meter dype, og nederst lukker sprekkene seg. Voksende isbreer får ofte en bratt front, og bevegelser i isen kan føre til at store isblokker raser ned.

Klimaforandringer 

Isbreer er meget følsomme i relasjon til klimaforandringer og blir derfor regnet av FNs klimapanel (IPCC) som en nøkkelindikator for klimaforandringer.

Fremtiden til om lag førti prosent av jordklodens innbyggere vil kunne bli omfattet av smeltingen av snø og breer. 

Mindre snø og is medfører også at jordoverflaten (ofte i permafrost) absorberer mer varme, hvilket kan forsterke den globale oppvarmingen.

18. august 2019 ble isbreen Okjökull på Island offisielt erklært forsvunnet på grunn av global oppvarming. Det er første gang en bre er blitt permanent borte i landet.

Hvorvidt en bre kan eksistere i et gitt klima avgjøres av høyden på likevektslinjen. I et varmere klima vil likevektslinjen ligge høyere i terrenget enn i et kaldere klima.

Arkeologi
Når isbreer minker har det i flere tilfeller kommet godte bevare gjenstander av organiske materiale til syne. Isen bevarer materialet som raskt kan gå i oppløsning når isen smelter. I 1991 ble den mumifiserte «Ötzi» funnet i Alpene. Omkring 2014 ble 50 % av alle arkeologiske funn i verden ved isbreer gjort i Oppland. I 2006 ble en 3400 år gammel sko av skinn funnet på Kvitingskjølen. Skosålen var slitt hull på og den var i størrelse 39. På Juvfonna i Jotunheimen er det registrert 600 funn fra jernalderen. Gjenstandene som kommer til synes blir ifølge arkeologene stadig eldre fordi dypere lag av isen smelter. I 2019 ble det i Breheimen funnet et forseggjort skrin av tre og lær, trolig flere hundre år gammelt. En minst 500 år gammel intakt hestetruge ble også funnet, den kan være opp mot 1700 år gammel. I Breheimen mellom Lom og Skjåk ble det i 2011 avdekket 1000 år gammelt utstyr etter reinjegere. Funnet omfattet sko, tekstiler, jaktutstyr og teltplugger omkring 2000 meter over havet. I 2014 fant arkeologer i Reinheimen det som ble omtalt som Norges eldste ski. Ved en bre i Fresvik ble det funnet 2019 funnet en 70 cm lang med pilspiss og ved Voss ble det funnet en 1500 år gammel slede. Platåbreene i Oppland beveger seg lite og gjenstandene blir der bedre bevart, mens breene på Vestlandet beveger seg mer og knuser lettere gjenstandene. I Oppland har rundt 3000 gjenstander, blant annet tekstiler og redskaper, blitt påvist av arkeologer sammen med blant annet hestemøkk og reinsdyrgevir. I 2020 ble det publisert forskning som viste at i vikingtiden ble traseer ved Lendbreen i Lom brukt som fjellovergang. Der ble det blant annet funnet hestesko, votter og hodeskalle av en hest på 1900 meter over havet.

Isbreer i Norge 

Norges hovedland hadde per 2006 2534 breer som dekket et areal på 2692 km2 ± 81 km2. Litt over halvparten av dette breearealet var i Sør-Norge. I 2022 var anslaget økt i antall til 6700, og redusert i areal til 2328 km2 ± 70 km2. Isbreene dekker om lag 0,8 % av hovedlandet.

Jostedalsbreen er med 458 km2 Norges største isbre hvis man ser bort fra Svalbards Austfonna og den største på Europas fastland. Svartisens to deler og Folgefonna er andre store breer på fastlandet. Vestre Svartisen har med 636 meter den største målte istykkelsen på Norges hovedland. De 40 største breene står for 66 % av brearealet. Austfonna er den største isbreen i Europa (Grønland ikke medregnet), såvidt større enn Vatnajökull på Island.

Sommerski er skiaktiviteter som foregår om sommeren og da på isbreer. Det finns tre sommerskisenter i Norge: Folgefonna, Galdhøpiggen sommerskisenter og Strynefjellet.

Referanser

Kilder 
 Brebøkene – Håndbook i brevandring, DNT-fjellsport, 1999.
 Michael Hambrey and Jürg Alean, Glaciers, 2nd ed. (Cambridge University Press, 2004, ISBN 0-521-82808-2) An excellent less-technical treatment of all aspects, with superb photographs and firsthand accounts of glaciologists' experiences. All images of this book can be found online (see Weblinks: Glaciers-online)
 Douglas I. Benn and David J. A. Evans, Glaciers and Glaciation (Arnold, 1999)
 M. R. Bennett and N. F. Glasser, Glacial Geology: Ice Sheets and Landforms (John Wiley & Sons, 1996)
 Michael Hambrey, Glacial Environments (University of British Columbia Press, UCL Press, 1994) An undergraduate-level textbook.
 Peter G Knight, Glaciers (Cheltenham; Nelson Thornes, 1999). ISBN 0-7487-4000-7 A textbook for undergraduates avoiding mathematical complexities
 Robert Walley, Introduction to Physical Geography (Wm. C. Brown Publishers, 1992) A textbook devoted to explaining the geography of our planet.
 W. S. B. Paterson, Physics of Glaciers, 3rd ed. (Pergamon Press, 1994) A comprehensive reference on the physical principles underlying formation and behavior.
 Hvidberg C. S., 2000: When Greenland ice melts. Nature, 404, 551–552.
 Atle Nesje, Brelære: bre, landskap, klimaendringer og datering. (Høyskoleforlaget, 2012).

Eksterne lenker 
 

 Interaktiv Isbresimulator (forskning.no)
 NVE Norges vassdrag- og energidirektorats sider om isbreer
 DNT Fjellsport
 Swisseduc – Glaciers online Omfattende sider om breer og glasiologi på tysk og engelsk
 Illustrated glossary of glaciological Terms on Glaciers online, in English and German
 Glacier information for schools
 National Snow and Ice Data Center – Glaciers
 USGS Glacier Studies Project
 Glaciers and Glacial Hazards – USGS
 2003-08-15 Scientists Rewrite Laws Of Glacial Erosion
 Fjords National Park, Alaska
 Film av store isbreer
 Illustrert ordbok av glasiologiske termer
 Informasjon om isbre for skoler
 National Snow and Ice Data Center – Glaciers
 USGS Glacier Studies Project
 Glaciers and Glacial Hazards – USGS

 2003-08-15 Scientists Rewrite Laws Of Glacial Erosion
 NOVA scienceNOW – En 7 minutters video av NOVA TV-sending fra PBS den 26. juli 2005. Presentert av Robert Krulwich, Videoen handler om verdens raskest voksende isbre og hvorfor den beveger seg så raskt.
 United Nations Environment Programme: Globale utsikter for is og snø
 Liste over land med isbreer

 
Sedimentologi
Glasiologi