Kysterosion v e d Lønstrup Klint - kystbeskyttelse og etiske overvejelser Gruppe 2-21: Anne Kathrin Skambraks Johanne Margrethe Bruun Katrine Olsen Poul Lindskov Side 1 af 107
Titel: Kysterosion ved Lønstrup Klint kystbeskyttelse og etiske overvejelser Tema: Naturlandskabet dynamik og processer Projektperiode: Foråret 2010 Synopsis: Projektgruppe: 2-21 Deltagere: Anne K. Skambraks Johanne M. Bruun Katrine Olsen Poul Lindskov Vejleder: Morten Lauge Petersen Oplagstal: 6 Sideantal: 106 Bilagsantal: 2 Der er blandt de fleste byer på vestkysten i Danmark konsensus om, at kystsikring er en legitim måde at standse havets erosion på. En debat om, hvilke konsekvenser kystsikringen medfører, bliver dog sjældent inddraget. Dette projekt har til formål at undersøge, hvordan en etablering af kystsikring vil påvirke de kystskabende processer, der præger Lønstrup Klint. Lønstrup Klint, begrænset til området mellem Lønstrup og Maarup Kirke, er således valgt som caseområde. Ved at tage udgangspunkt i denne klintstrækning, er det muligt at sammenligne en ubeskyttet klint med en kystsikret klint. I denne undersøgelse inddrages en ortofotoanalyse, en analyse af kystprofiler samt klintens geologiske sammensætning og endelig en analyse af sedimentprøver, med udgangspunkt i undersøgelser af kornstørrelse og rundhed. I projektet sættes debatten om kystsikring i relation til de etiske problematikker, som opstår i forbindelse med opsættelse af kystsikring. Geografi på Aalborg Universitet Fibigerstræde 13 9220 Aalborg Øst http://www.unigeo.dk Rapportens indhold er frit tilgængeligt, men offentliggørelse (med kildeangivelse) må kun ske efter aftale med forfatterne. Side 2 af 107
Forord Denne rapport indgår som en del af projektforløbet for 4. semester i geografi ved Aalborg Universitet, og er udarbejdet i foråret 2010 af gruppe 2-21. Rapporten er udarbejdet i samarbejde med vejleder Morten Lauge Pedersen og lægger fokus på kystsikring og dennes påvirkning af de naturlige erosionsprocesser under emnet Naturlandskabet dynamik og processer. Som caseområde er kyststrækningen mellem Lønstrup by og Maarup Kirke valgt, da spørgsmålet om etablering af kystsikring her er aktuelt. Rapporten er udarbejdet med henblik på at undersøge, hvorledes kystsikring kan påvirke kysten. Dette foretages ud fra en sammenligning af en ubeskyttet kyststrækning syd for Lønstrup med Lønstrups kyst, der er genstand for kystsikring. Figurer og beregninger, som er fravalgt i selve rapporten, kan findes som bilag på den vedlagte cd. En liste over samtlige bilag er at finde bagerst i rapporten. Derudover findes der umiddelbart før en litteraturliste over anvendte kilder. Denne er udformet efter Harvard metoden. Når der gennem rapporten henvises til andre afsnit, gøres det med afsnittets nummer og tilhørende sidetal. Ligeledes henvises der til figurer i rapporten ved figurnummer. Billedet på forsiden er af kyststrækningen foran Lønstrup by og giver en indikation af, hvordan det samlede område omkring Lønstrup Klint kan komme til at se ud. Gruppen sender en særlig tak til Kystdirektoratet, der har været særlig hjælpsomme med at udlåne specifikke data for området. Side 3 af 107
Indholdsfortegnelse 1. Konflikten i Lønstrup... 8 1.1 Klimaforandringer... 9 1.2 Naturens gang... 10 1.3 Konsekvenser ved kystbeskyttelse... 10 1.4 Finansiering af kystbeskyttelsen... 11 1.5 Problemet ved Lønstrup Klint... 12 2. Områdets geologiske udvikling... 14 2.1 Moræner... 15 2.2 Lønstrup - en moræneø i et sandhav... 16 3. Kysterosion... 20 3.1 Kystterminologi... 20 3.2 Erosive kræfter... 21 3.2.1 Bølger og bølgedannelse... 21 3.3 Erosionsprocesser... 25 3.3.1 Kysterosion ved bølger... 25 3.3.2 Materialetransport... 27 4. Kystbeskyttelse... 32 4.1 Kystfodring... 32 4.2 Høfder... 33 4.3 Skråningsbeskyttelse... 33 4.4 Bølgebrydere og sedimenttransport... 34 4.5 Parametre, der har indflydelse på kystens udformning... 35 5. Metode... 38 5.1 Videnskabsteoretiske overvejelser og metoder... 38 5.1.1 Hvad kendetegner god videnskab?... 38 5.1.2 Casestudiet... 39 5.1.3 Anvendt videnskabsteori... 39 5.2 Ortofotoanalyse... 39 5.3 Kystprofiler... 41 Side 4 af 107
5.4 Feltundersøgelse... 41 5.5 Sedimentanalyse... 42 5.5.1 Sigteanalyse... 43 5.5.2 Middelkornstørrelse... 43 5.5.3 Sorteringsgrad... 45 5.5.4 Skævhed... 45 5.5.5 Beregninger for sigteanalysen... 46 5.5.6 Stereolupanalyse rundhed & sfærisitet... 47 6. Ændringer i kyststrækningen... 50 6.1 Ortofotoanalyse... 50 6.1.1 Strækning 1... 50 6.1.2 Strækning 2... 52 6.1.3 Strækning 3... 54 6.1.4 Strækning 4... 55 6.1.5 Den samlede strækning... 56 6.1.6 Kystudvikling før, nu og i fremtiden... 57 6.2 Ændringer i det indre strandplan... 59 6.2.1 Kystudvikling ved Lønstrup by... 59 6.2.2 Kystudvikling ved Maarup Kirke... 61 6.3 Klintens sammensætning... 64 6.3.1 Blåler... 64 6.3.2 Foldninger... 67 6.3.3 Mudderdiapirer... 68 6.3.4 Piggyback bassiner... 69 6.3.5 Sigteanalyse af klinten... 70 6.4 Analyse af sedimentprøver på stranden... 71 6.4.1 Sedimentprøver foran den blottede klint Kystprofil 1... 71 6.4.2 Sedimentprøver bag ved bølgebryder Kystprofil 2... 74 6.4.3 Sammenligning af Kystprofil 1 & 2... 75 6.5 Analyse af sedimentprøver ved bølgebrydere... 76 6.6 Ændringer i kystens udformning... 81 6.6.1 Ændringer af klintprofilet... 82 Side 5 af 107
6.6.2 Ændringer af strandplanet... 82 6.6.3 Klintens sammensætning og form... 83 6.6.4 Sedimentregnskabet... 84 6.7 Økonomiske aspekter... 84 7. Menneske, natur og etik... 87 7.1 Naturbegrebet og projektets anvendelse af dette... 87 7.2 Miljøetik, natursyn og deres emneområder... 88 7.2.1 Etik og miljøetik... 89 7. 3 Antropocentrisme... 90 7.3.1 Det gode liv... 90 7.4 Klintens værdi for mennesket... 92 7.4.1 Instrumentale værdier i caseområdet... 92 7.4.2 Caseområdets intrinsiske værdi... 93 7.4.3 Æstetiske værdier og deres betydning for mennesket... 94 7.4.4 Byrden ved æstetisk ansvar... 95 7.4.5 Menneskelig identitet og familiaritet... 95 7.5 Etisk vurdering af casen... 96 8. Konklusion... 99 Litteraturliste... 103 Bilagsliste... 107 Side 6 af 107
Side 7 af 107
1. Konflikten i Lønstrup De danske kyster, især langs vestkysten, består af en række dynamiske naturelementer. Mange steder bliver disse elementer sat i fokus, fordi menneske og natur støder sammen. Dette er tilfældet ved Lønstrup Klint. Denne klint strækker sig over 12,8 kilometer mellem Løkken og Lønstrup og er ved dens højeste over 70 meter høj (Kystinspektoratet, 1981). Klinten er under konstant nedbrydning, og dette medfører en belastning for de menneskelige interesser i området, hvormed ønsket om kystbeskyttelse er opstået. I år 1923 blev der ved Lønstrup Klint for første gang etableret kystbeskyttelse. Denne bestod af to høfder, som blev placeret på begge sider af fiskerbådenes landingsplads i Lønstrup, se Kort 1. Sidenhen er kystbeskyttelsen blevet restaureret og udvidet. Høfderne blev i 1939 forlænget med 20 meter, og efter 2. Verdenskrig begyndte man at etablere skråningsbeskyttelse syd for høfderne. I 1977 begyndte man ligeledes at kystsikre sommerhusområdet nord for Lønstrup i form af 80 meter skråningsbeskyttelse. Dette blev allerede året efter yderligere udvidet til cirka 600 meter langs med sommerhusområdet nord for Lønstrup by. Endvidere blev de første to bølgebrydere ud for de eksisterende høfder opsat (Kystinspektoratet, 1981). Den 24. november 1981 ramte en kraftig storm Lønstrup. Som følge heraf steg vandstanden, og stormens store bølger forårsagede et skred i klinten ved Lønstrup. Der var tale om en helt ekstraordinær situation. På ganske få timer skyllede fiskerbådenes landingsplads, vejen og høfderne væk. Der var endda fare for, at flere af byens større huse også ville skylle væk, hvis ikke stormen pludseligt var løjet af. Kort 1: Området omkring Lønstrup hvor bølgebrydere er lokaliseret og sandfordring finder sted. Nederst ses Maarup Kirke (Kystdirektoratet, 2010A). Side 8 af 107
Efterfølgende fik den lille by besøg af den daværende statsminister Anker Jørgensen, der lovede byen kystsikring (Hirtals Turistforening, 2010). Flere af de eksisterende høfder og bølgebrydere ved Lønstrup skyllede ligeledes væk under stormen, og der blev derfor efterfølgende implementeret 10 bølgebrydere og en én kilometer lang skråningsbeskyttelse ud for Lønstrup by og samtidig påbegyndtes sandfodring. Dette blev opført i 1983 og skulle mindske havets erosion af klinten, se Kort 1 (Kystdirektoratet, 2010A). Lønstrup Klint er et af de steder i Danmark, som har den største kysterosion med et gennemsnit på 1,3 meter om året over de sidste 200 år (Kystdirektoratet, 2010A). Sidenhen er kysterosionen taget til. Nu eroderes der gennemsnitligt 2,5 meter om året (Bech, 2010A). Syd for Lønstrup ligger et sommerhusområde, hvor skrænten nærmer sig de yderste sommerhuse. Dette har betydet, at nogle sommerhuse er styrtet i havet og at mange andre sommerhuse, inklusiv den kulturelt værdifulde Maarup Kirke, er meget tæt på at følge samme vej. På Billede 1 ses, hvor tæt sommerhusene ligger på klinten, og hvordan en mulig fremtidig erosion, ifølge tilhængere af en kystsikring, vil æde området. Der foreligger derfor stor interesse fra sommerhusejerne for en opsættelse af kystbeskyttelse. Billede 1: Kortet viser et udsnit af området mellem Maarup Kirke og Lønstrup. Kystliniens placering i 1787 og er beregnet ud fra en gennemsnitlig erosionhastighed på 1,3 m/år (Kystdirektoratet, 1994). Den blå linie viser kystliniens placering i 1982 og den røde linie viser beliggenheden af en ny kystlinie, som den vil se ud i 2108 i tilfælde af en gennemsnitlig erosion på 2,5 m/år (Bech, 2010A). 1.1 Klimaforandringer Klimaforandringer har forværret situationen i området, hvilket også er årsag til den øgede kysterosion, der finder sted i dag. I den forbindelse udtaler Kystdirektoratets kysttekniske chef, Per Sørensen følgende: Side 9 af 107
Der har altid været erosion på de danske kyster, især i Nord- og Vestjylland. Men problemet forstærkes af det nye klimas kraftigere storme, højere vandstand og heftigere regnskyl. Og det vil eskalere i fremtiden (Berlingske, 2009) Disse tre parametre betyder en øget erosion af de danske kyster. Da Danmark er præget af vestenvind, vil de kraftigste storme ramme vestkysten og dermed Lønstrup Klint. 1.2 Naturens gang Sommerhusejerne syd for Lønstrup skal nu beslutte sig for, om de vil se deres sommerhuse styrte i havet, eller om de vil ofre penge på kystsikring. Hvis et kystsikringsprojekt ikke bliver finansieret, må sommerhusejerne erkende, at deres sommerhuse vil ende i havet, og dette inden for en mindre årrække. Ifølge Per Harfeld, som er Hjørring Kommunes formand for Plan- og Miljøudvalget, vil der være risiko for nedstyrtning i de forreste seks rækker sommerhuse allerede over en 25-årig periode (Bech, 2009A). Problematikken tiltager yderligere, da der, efter at Maarup Kirke er styrtet i havet, er risiko for at dele af byen Lønstrup vil følge efter. Selvom det kan tage flere hundrede år, er det ikke noget, man spøger med i området vest for Hjørring. Følgende er et citat fra en artikel i Nordjyske Hjørring: Hvis ikke man kystsikrer, æder det grådige Vesterhav sig ind på byen i en knibtangsmanøvre, så Lønstrup ender som en ø (Bech, 2010A) Herved er det ikke blot sommerhusejerne syd for Lønstrup, der rammes af problematikken, men også borgerne i Lønstrup by og dermed Hjørring Kommune. Samtidig vil en udeladelse af kystbeskyttelse medvirke til, at Maarup Kirke kan begynde at tælle sine dage. Maarup Kirke bliver af mange betragtet som en kulturskat og et historisk monument, og derved bliver spørgsmålet om kystbeskyttelse til et spørgsmål om bevarelse af dansk kulturarv og historie. Det er derfor ikke kun sommerhusejerne, der er interesserede i en opsættelse af kystsikring men også initiativgruppen Maarup Kirkes Venner går ind for en sådan. Ligeledes går også Hjørring Kommunes Plan- og Miljøudvalg ind for en kystsikring af området. 1.3 Konsekvenser ved kystbeskyttelse På den anden side står Danmarks Naturfredningsforening, som mener, at opsættelse af kystbeskyttelse vil ødelægge den storslåede natur; klinten. De mener, at klinten udgør et naturområde af både national og international interesse og påpeger endvidere, at klinten er blevet udnævnt som internationalt Geosite 1. En kystsikring af området, mener de, vil fuldstændig ændre klintens udseende, og dens stejle profil vil derved omdannes til en græsbevokset skrænt (Danmarks Naturfredningsforeneing, 2009). Kystdirektoratet bekræfter denne påstand. De mener, at der på trods af opsætning af kystbeskyttelse stadig vil forekomme skred i klinten, indtil den har opnået en stabil hældning, og med en stabil 1 Geosites henviser til enestående lokaliteter af international geovidenskabelig betydning, og som derfor bør nyde en form for beskyttelse (Geosites in Denmark, 2006). Side 10 af 107
hældning følger bevoksning (Bech, 2009B). Det vil altså betyde, at klinten ikke kan bibeholde dens særprægede udseende, og samtidig vil profilet flade ud, og dermed vil de yderste sommerhuse alligevel styrte i havet. Endelig vil en kystsikring af Lønstrup Klint påvirke kystens naturlige dynamiske processer ifølge Kystdirektoratet. De skriver, at opsætning af hårde konstruktioner, som høfder, bølgebrydere og skråningsbeskyttelse vil påvirke kysten i nedstrøms retning i form af øget erosion. Dette skyldes, at der langs kysten sker en sedimenttransport, og det sediment, som på nuværende tidspunkt opsamles ud for Lønstrup Klint og føres med strømmen, vil ved kystsikring blive opsamlet andre steder nedstrøms. Ved en opsætning af høfder og bølgebrydere tilbageholdes og opsamles sediment, og dette vil således skulle findes på andre kyststrækninger nedstrøms. Tilsvarende afskærer skråningsbeskyttelsen adgangen til klinten som sedimentkilde (Kystdirektoratet, 2010B). Ud fra Danmarks Naturfredningsforening og Kystdirektoratets udsagn tyder det altså på, at en kystsikring ikke vil være tilstrækkelig, og at sommerhusejerne syd for Lønstrup derfor kæmper en umulig kamp mod naturen. De fleste kan dog blive enige om, at problemet er voksende for sommerhusejerne syd for Lønstrup, og at erosionen er tiltaget. Hvordan problemet skal løses, er imidlertid genstand for omfattende debat, da der hverken hersker enighed om metoder eller finansiering af en eventuel kystbeskyttelse. 1.4 Finansiering af kystbeskyttelsen Vælges det at se bort fra Danmarks Naturfredningsforening og Kystdirektoratets formaninger og alligevel opsætte kystbeskyttelse ud for klinten, bliver problemet, hvem der skal betale for kystsikringen. Dette er en kamp mellem sommerhusejere og Hjørring Kommune. I følge Hjørring Kommunes Plan- og Miljøudvalg skal sommerhusejerne syd for Lønstrup i de forreste seks rækker være med til at betale udgifterne til et privat kystsikringsprojekt. En gruppe bestående af sommerhusejere har derfor taget initiativ til et kystsikringsprojekt. Til etableringen af dette er der tale om et beløb på cirka 12 millioner kroner og derudover kommer vedligeholdelse af kystsikringen, som er vurderet til cirka 900.000 kroner årligt. Regningen skal derfor fordeles blandt de seks forreste rækker sommerhuse, således den række, der ligger nærmest kysten betaler mest, og de næste rækker betaler mindre og mindre, som afstanden til klinten vokser (Bech, 2010B). Eftersom der er tale om nogle store etablerings- og vedligeholdelsesomkostninger, er det ikke alle sommerhusejerne, der er villige til at betale regningen. Efter en høring blandt 52 sommerhusejere viste det sig, at kun halvdelen er parate til at betale for kystsikringsprojektet (Bech, 2010C). Det ser derfor ud til, at der er lang vej igen for en finansiering af et kystsikringsprojekt syd for Lønstrup. Skulle det alligevel lykkes initiativgruppen at få finansieret kystsikringsprojektet, tror de på en løsning, der involverer bølgebrydere af en større størrelse end de, der er placeret ud foran Lønstrup. Samtidig skal der suppleres med sandfodring (Bech, 2009A). Initiativgruppen vil altså ikke sikre klintfoden ved hjælp af skråningsbeskyttelse, da de dermed mener, at den stejle klint kan bevares. På trods af Kystdirektoratets udsagn om, at dette ikke kan lade sig gøre, udtaler formanden for Hjørring Kommunes Plan- og Miljøudvalg, Per Harfeld, at initiativgruppen har beregninger på, at klintens facade ikke vil ændres ved deres kystsikringsprojekt (Bech, 2009B). Side 11 af 107
Af det foregående fremgår det tydeligt, at der er tale om et område, præget af konflikt. Da det dog er klintens forandring ved kystsikring, der er hovedargumentet for ikke at etablere kystsikring, vil dette projekt primært beskæftige sig med, hvordan klinten ændres samt hvilke faktorer, der har indflydelse herpå. Den har desuden til formål at undersøge en række af konfliktens argumenter, for blandt andet derigennem at opveje de forskellige interesser mod hinanden. 1.5 Problemet ved Lønstrup Klint Forskellige kysttyper udvikler sig ofte på mangfoldige måder, og det ønskes i dette projekt at forstå hvilke specifikke omstændigheder og samspil, der gør sig gældende omkring Lønstrup Klint i Nordjylland. Debatten har raset i løbet af de sidste par år om kystsikring af klinten. Det er en debat, som involverer mange interessegrupper, der beskæftiger sig med både kulturelle og økonomiske aspekter og med naturbeskyttelse. Det er derfor interessant at undersøge, hvorledes man søger at løse de problemer, som opstår i forbindelse med en øget kysterosion, både rent praktisk med kystbeskyttelse og dennes ændring på naturlige processer, men også etisk i forhold til miljø og natur. Debatten bliver særligt relevant i fremtiden, hvor Danmark flere steder vil blive påvirket af klimaforandringer. Disse kan føre til situationer, hvor førnævnte værdier kommer i konflikt. Derfor mener vi endvidere, at problemstillingen er interessant set fra et samfundsmæssigt perspektiv og ikke blot som et lokalt geografisk problem. Det leder frem til følgende problemformulering: Hvordan vil kystsikring af sommerhusområdet syd for Lønstrup påvirke kyststrækningens udformning, og kan en sikring af sommerhusområdet retfærdiggøre kystbeskyttelsens ændringer af den lokale natur? Her skal kyststrækning forstås som indbefattende området fra klintens top til grænsen mellem det indre og det ydre strandplan. Via det første spørgsmål ønskes det, at undersøge kysten syd for Lønstrup med følgende teorier og metoder: Først gennem undersøgelser af kystudviklingens forløb via ortofotos og kystprofiler. Dernæst geologisk via sedimentprøver og laboratoriearbejde samt visuelt for på den måde at vurdere elementer, vi ikke har muligheden for at efterprøve i laboratoriet. Disse teorier og forsøg vil udgøre hovedparten af projektet. Hovedformålet med projektet er således at undersøge, hvilke processer der er i spil i udformningen af Lønstrup Klint, for derigennem at kunne vurdere, hvad der sker, når disse processer forstyrres, eller deres effekt helt sættes ud af spil. Det er således denne del af problemformuleringen, der vil blive vægtet højest. I forbindelse med en ortofotoanalyse kan klintens erosionshastighed samt erosionens omfang bestemmes. Ligeledes vil en analyse af kystprofiler kunne illustrere profilets stejlhed og revlernes placering. Gennem en beskrivelse af klintens geologiske opbygning undersøges, hvordan den vil reagere, og hvordan den fortsatte erosion vil forløbe, når ikke profilet holdes åbent gennem bølgepåvirkning. Sedimentanalyser af stranden nedenfor klinten skal klarlægge hvordan bølgekræfterne influerer på den nuværende sedimenttransport. Analyser af sedimenterne omkring de eksisterende bølgebrydere, som er etableret ud for Lønstrup by skal muliggøre en analyse af, hvordan sedimentet omkring en sådan transporteres. I den forbindelse undersøges elementer som sortering og kornenes rundhed. Disse prøver anvendes som eksempel på de nye forhold, der vil træde i kraft i tilfælde af kystsikring på baggrund af nærhedsprincippet. Side 12 af 107
Det andet spørgsmål i problemformuleringen forfølger en mere værdirelateret diskussion. Der vil hertil indgå teori omhandlende miljøetik. Viden om, hvad der vil ske med klinten med og uden kystbeskyttelse, gør os i stand til at diskutere de etiske spørgsmål omkring en indgriben i de naturlige processer. Besvarelsen af problemformuleringens andet spørgsmål indgår således kun i en diskussion, og omfanget er derfor betydeligt mindre end problemformuleringens første spørgsmål, hvilket undersøges empirisk. Rent geografisk omhandler området, vi beskæftiger os med, kyststrækningen mellem Lønstrup og Maarup Kirke. Optimalt set havde et større område være at foretrække, for bedre at kunne følge de processer som vi analyserer, men da projektet besidder begrænsede ressourcer, var en indskrænkning af området nødvendig. Videre er der foretaget en afgrænsning i antallet af prøver og forsøg, idet en større datamængde ikke vil øge validiteten tilstrækkeligt i forhold til brugen af ressourcer, da naturlige processer varierer afhængigt af tid og sted. Der har således været tale om en selektiv proces, hvor de forsøg, prøver og data, som vurderes til at kunne opnå de ønskede resultater er blevet prioriteret. For at danne baggrund for rapportens undersøgelser gives først en områdebeskrivelse, der lægger vægt på områdets geologi, som er særlig relevant i forhold til at opnå en forståelse for de kystskabende processers påvirkning af kysten, der beskrives i det efterfølgende afsnit. Efterfølgende teori danner basis for den påfølgende metodik, som leder op til en analyse. Side 13 af 107
2. Områdets geologiske udvikling For bedre at kunne forstå hvorledes kysten eroderes, er det vigtigt at undersøge kystens geologiske sammensætning. Generelt er det i forbindelse med dannelsen af det danske landskab relevant at undersøge perioden Pleistocæn, som er fra omkring 2,6 millioner år siden og frem til Holocæn. Denne periode består af en række istider. Disse istider har alle haft en indvirkning på det landskab, som kan ses i dag, i og med at de har været med til at skabe de øverste lag i jordskorpen. For bedre at forstå dette kræves en forklaring af, hvad der skete under disse istider. Landskabet ændrede sig gradvist gennem hele perioden. Det vil sige, at der eksisterede land dengang, som ligger under havoverfladen i dag og omvendt. Det skyldtes en kombination af det tryk, de enorme ismasser forårsagede samt vandspejlsstigningen, medført af gletsjerens tilbagesmeltning. Danmarks geografi var derfor forskellig, alt efter hvornår i perioden, der observeres. Ydermere var der i mellemistiderne også forskel på, hvilket klima Danmark havde. Der kunne eksempelvis være tundra i istiden og tempereret nåleskov i mellemistiden. Det betyder, at de aflejringer, som ligger i de øverste jordlag i Danmark i dag, kan være af forskellig art, alt efter hvor store dele af dem, der består af henholdsvis glaciale aflejringer og andre aflejringer (Sand-Jensen, 2006). Især den seneste istid, Weichsel, som sluttede for omkring 12.000 år siden, har haft signifikans for udformningen af de øverste jordlag i Danmark. Under Weichsel lå Danmark under to store gletsjere; en nordisk gletsjer fra nordøst og en baltisk gletsjer fra øst. Når gletsjere vokser har de en voldsom effekt på det landskab, som de breder sig over. I dette tilfælde har de to gletsjere skubbet det forholdsvis bløde danske landskab sammen i mange forskellige formationer. Processen anslås overordnet, at have set ud, som vist på Figur 1 (Sand-Jensen, 2006). Figur 1: Det nordiske isskjolds bevægelse for henholdsvis 30.000 (A) og 28.000 (B) år siden. Landarealer er på figuren markeret med lyserødt, mens havet er blåt og gletsjeren er turkis (Sand-Jensen, 2006). Side 14 af 107
Gletsjere opsamler løse sedimenter og transporterer så disse sedimenter i samme retning, som gletsjeren bevæger sig. Dette gør gletsjerne blandt andet ved at opsamle sedimenter langs bunden, hvor isen grundet tryk bliver plastisk, samt oven på selve gletsjeren, hvor blandt andet sediment fra bjerge falder ned og transporteres til en anden lokalitet. Derudover opsamler og transporterer gletsjeren også sedimenter via fluviale processer (Skinner, Porter, & Park, 2004). I forbindelse med de gletsjere, som dækkede Danmark, kan sedimenterne være blevet transporteret i mange år fra både Norge og Sverige, inden de ved istidens slutning blev aflejret. Der kan dog være stor forskel på aflejringer fra en gletsjer, hvilket materiale og hvor det aflejres, og dette er også en del af forklaringen på, hvorfor de øverste lag i den danske undergrund kan være meget forskellige. Da disse gletsjere langsomt smeltede i Holocæn, forsvandt dermed også det tryk isen påførte landet. Ikke hele Danmark var under is i Weischel. Derfor har det danske landskab nogle steder sænket sig, mens de steder, der har været under isen, som blandt andet Nordjylland, fortsat hæves (Sand-Jensen, 2006). 2.1 Moræner Området ved Lønstrup er i vid udstrækning præget af moræneaflejringer. En moræne dannes ved at sedimenter, som er transporteret med isen, aflejres, så det har en form, der er uafhængig af det underliggende grundfjeld. Smeltevandslag af ler, sand, silt og grus blev gentagne gange skubbet foran og opslugt af den fremrykkende is og senere aflejret som moræne og består derfor af en dårligt sorteret blanding af sand, silt, ler og større sten. Moræner opstår blandt andet som funktion af det sediment, gletsjeren skubber foran sig (randmoræne), eller sediment der er aflejret under en gletsjer (bundmoræne), se Figur 2 (Skinner, Porter, & Park, 2004). Figur 2: Figuren viser en gletsjer, som smelter tilbage, og hvordan aflejringerne fra den danner forskellige geologiske objekter. Eksempelvis en bundmoræne og en randmoræne. Sådan kunne det måske have set ud i Nordjylland (Sevon, Fleeger, & Shepps, 1999). En moræne kan eroderes langt hurtigere end materiale, der langsomt er blevet formet gennem millioner af år i jordens kappe. Dette skyldes, at det materiale, som morænen består af, ikke er Side 15 af 107
komprimeret under stort tryk eller høje temperaturer sammenlignet med andre processer dybere i lithos- og astenosfæren, men nærmere kun er lagt relativt løst sammenblandet (Skinner, Porter, & Park, 2004). Derfor kan det også delvist forklare, hvorfor erosionen i Lønstrup går så hurtigt, sammenlignet med steder, hvor landskabet er formet af hårdere materialer. I forbindelse med gletsjeres tilbagesmeltning og fremrykning, forekommer der glaciale foldninger, se Figur 3. Disse foldninger er karakteristiske for det danske landskab og betyder ofte, at lagstrukturen kan være svær at definere præcist, da lagene er forskubbet i forhold til hinanden. Figur 3: Illustration af, hvorledes glaciale foldninger opstår. De blå og orange farver indikerer mindre lag. De stiplede linier indikerer brudzoner. Figuren skal læses oppefra og ned, og hver gang billedet skifter, skal man forestille sig, at et nyt fremstød har ført til endnu en foldning (Pedersen, 2005). Gletsjerprocesserne i løbet af Weichsel medførte bundmoræner og randmoræner. Disse moræner voksede for hver tilbagesmeltning af gletsjeren, da endnu mere sediment blev aflejret oven på de eksisterende moræneaflejringer. Ved isens tilbagesmeltning endte nogle af morænerne som små øer i et hav af smeltevand. Efterhånden som landskabet hævede sig, blev disse øer forbundet. Nogle områder blev oversvømmet af havet igen, da vandstanden steg på grund af de enorme ismængder, der smeltede, men langsomt blev det, vi i dag kender som Nordjylland, samlet (Sand-Jensen, 2006). Dette er derfor årsagen til at Lønstrup Klint nogle steder indeholder vandrette, marine aflejringer. En del af Lønstrup Klint er således gammel havbund fra Yoldiahavet, og de aflejringer, som Lønstrup Klint består af, er primært fra mellem 16.000 34.000 år siden. 2.2 Lønstrup - en moræneø i et sandhav I Lønstrup er der tale om en stejl kyst, hvor der er en markant hældning fra havet og ind mod landskabet. I forbindelse med erosion af et kystområde, er det vigtigt at se på hvilke materialer kyststrækningen består af. På Billede 2 kan de øverste lag, som primært består af flyvesand, saltvandssand og morænesand, ses. Det fremgår heraf, at landskabet engang bestod af havbund og moræneøer fra den Billede 2: Geologisk kort over området omkring Lønstrup. Copyright GEUS. Side 16 af 107
nordiske gletsjers tilbagesmeltning. Kortet viser også ferskvandssand, som kunne afspejle nogle af de smeltevandsfloder eller ferskvandssøer, der fremkom i forbindelse med Weichsel og Holocæn. Lagdelingen i klinten varierer meget alt efter hvor på klinten, den undersøges. Ydermere var der i kilderne ikke konsensus om strukturen i klinten. Eksempelvis nævner Geologien i Danmark af Kaj Sand-Jensen (2006) i dens beskrivelse af Lønstrup Klint ikke samme aflejringer som Kystdirektoratet (1981) og Stig Schack Pedersen (2006). I projektet har vi benyttet en kombination af flere kilder, men hvor der er opstået uoverensstemmelser er Stig Schack Pedersens strukturanalyse af Lønstrup Klint benyttet, da detaljeringsgraden var større end hos de øvrige kilder. Et kendetegn for Lønstrup Klint er, at den består af mange forskellige lag, som ligger forskubbet i forhold til hinanden og forplanter sig i dybden. I Lønstrup Klints tilfælde er der foretaget geologiske prøver, som viser opbygningen af klinten i de øverste 100 meter. Som det ses på Figur 4 er aflejringerne primært sket i perioden fra mellem 34.000 og 16.000 år siden og består af en række forskellige materialer. Figur 4 giver således et mere dybdegående billede end det geologiske kort, hvilket kun anvendes til at skabe et overblik over det samlede område. Som det ses på Figur 4 kan man nederst finde et lag på omkring 10 15 meter primært bestående af Yoldialer, som er gammel havbund fra Yoldiahavet. Hernæst er der bruddelte lag af henholdsvis ferskvandssand og mudder, hvilket vidner om, at der har ligget en større ferskvandssø i området, som er tørret ud og opstået igen i løbet af en periode på 2.000 5.000 år. Dette lag er forholdsvist stort, cirka 40 45 meter og vidner om den sedimenttransport, der har været i forbindelse med gletsjerens fremstød og smeltning. Herefter findes et lag på cirka 25 meter, primært bestående af smeltevandssand, som er omkring 25.000 26.000 år gammelt. Laget viser, at gletsjeren på dette tidspunkt aflejrede mange mindre sedimenter. De sidste lag er cirka 20 meter tykke og består af forskellige kompositioner af moræneler, gammel havbund og smeltevandssand. Disse er de yngste lag og er fra den nordiske gletsjers endelige tilbagetog (Sand-Jensen, 2006). Eftersom det kun er de øverste 25-30 meter af klinten, der i dag ligger blottet og dermed udsat for erosion, er det kun disse aflejringer, der er relevante for projektets undersøgelse. De synlige lag i klinten består af glaciale aflejringer i form af diluvialler overdækket med diluvialsand. Figur 4: Oversigt over, hvordan dybdeboring på Nogle steder overlapper lag af ældre yoldialer de diluviale 100 meter viser materialesammensætning ved aflejringer. Ved diluviale aflejringer forstås sediment, der er Lønstrup Klint (Sand-Jensen, 2006). deponeret af fluviale systemer opstået som funktion af en gletsjers Side 17 af 107
tilbagesmeltning. Diluvialleret er aflejret under tilbagesmeltningen af en gletsjer. Smeltevandet er her blevet presset ud under isranden, hvorved et flodsystem har bredt sig ud over det foranliggende land. Da der er tale om fluviale aflejringer, er resultatet velsorterede lag. Det diluviale ler er i dette område meget fedt og ensartet uden iblandet sand. Efterfølgende er lerets øverste lag blevet præget af endnu et gletsjerfremstød, hvorved det øverste lag er blevet omdannet til moræne. Disse moræneaflejringer indeholder betydeligt færre sten end den gennemsnitlige, danske moræneaflejring. Derudover præger glaciale foldninger og andre geologiske processer klinten, hvilket senere vil blive behandlet (Pedersen, 2005) (Kystinspektoratet, 1981). Side 18 af 107
Side 19 af 107
3. Kysterosion Klinten ved Lønstrup er stærkt eroderet og er fortsat udsat for erosion. Bag denne erosion spiller kræfter fra bølger en vigtig rolle. Derfor redegøres der i dette kapitel for bølgeprocesser. Vandstandsændringer i forbindelse med tidevandets fluktuationer kan ligeledes være en væsentlig faktor i udformningen af en kyst, men da vandstanden kun varierer få centimeter ved Lønstrup Klint, har vi valgt at se bort fra denne faktor. I forbindelse med erosion af klinten forekommer der en materialetransport på tværs af kysten. Denne afhænger blandt andet af, hvor stor energi bølgerne besidder samt strømningsretningen. Ligeledes er der en materialetransport langs med kysten, hvorved en kyst ikke kan betragtes alene, men som en del af en større enhed. 3.1 Kystterminologi For at kunne beskrive de processer, der finder sted på kysten, er det nødvendigt først at forklare og illustrere nogle vigtige begreber, som hæfter sig til kystzonen. I følgende gennemgang henvises til Figur 5, hvor alle begreberne er visualiseret. Figur 5: Kystzonens opdeling fra (Nielsen & Nielsen, 1978, s. 3). Først og fremmest haves kystzonen, som strækker sig fra den vanddybde, hvor bølgerne begynder at påvirke havbunden og til havets maksimale højvandsfase. Inden for kystzonens grænser findes strandplanet, hvilken er afgrænset af kystzonens ydre grænse og opskylszonen, som er det område på kysten, som vanddækkes og tørlægges af opskyl og tilbageskyl. Strandplanet kan yderligere opdeles i det ydre strandplan og det indre strandplan, som skiller ved den yderste brændingsrevle. En brændingsrevle er en delvist sammenhængende og kystparallel ophobning af sand, som opstår i forbindelse med bølgebrændinger. Brændingsrevler er lokaliseret i brændingszonen, se Figur 5, og kan variere i antal. Af Figur 5 fremgår det, at brændingszonen er den zone, hvor bølgerne har deres første brænding; grundbrændingen. Efter grundbrændingen dannes overføringsbølger, som er bølger, hvor vandpartiklerne kun bevæger sig i bølgens forplantningsretning. Endelig skal strandplanets initialgradient belyses, hvilket er strandplanets oprindelige hældning. Side 20 af 107
3.2 Erosive kræfter Forud for en gennemgang af kysterosion og materialetransport er det nødvendigt, at have styr på bølgeprocesserne, da det netop er disse kræfter, som ligger bag. 3.2.1 Bølger og bølgedannelse Bølger skabes når vind blæser over en vandoverflade, hvorved der overføres energi fra vinden til vandet (Binderup, 2006). I forbindelse med bølgeteori er det nødvendigt at illustrere de vigtige begreber, se Figur 6. Figur 6: Opbygning af bølge (Nielsen & Nielsen, 1978, s. 6). Når der blæser en laminar luftstrøm en luftstrøm, som ligger i parallelle lag uden afbrydelse over en stillestående vandoverflade, vil der på grund af forskellige hastigheder skabes friktion mellem luftlaget og vandoverfladen. Det luftlag, som ligger nærmest vandoverfladen, vil på grund af denne gnidning blive opbremset kraftigt. Luftlaget næst nærmest vil også blive bremset, men ikke så meget som det nederste luftlag, og luftlaget ovenover igen vil bremses endnu mindre, se Error! Reference source not found.. Figur 7: Laminar luftstrøms gnidning mod stillestående vandoverflade (Nielsen & Nielsen, 1978, s. 22). Friktionen vil medføre, at luftstrømmene vil begynde at danne hvirvler på vandoverfladen. Er der tale om en kortvarig vind, vil bølgerne være kapillarbølger, hvor bølgebevægelsen ophører, når vinden ophører. Hvis vinden derimod forsætter med at blæse, så omdannes bølgen til en tyngdebølge. En Side 21 af 107
tyngdebølges bølgebevægelse påvirkes af tyngdekraften, som bevirker, at vanddelene opretholder deres bevægelse (Nielsen & Nielsen, 1978) (Brown, Colling, Park, Phillips, Rothery, & Wright, 1989). Som funktion af vindpåvirkningen, vil der dannes overtryk på bølgens bagside og undertryk på bølgens forside, se Figur 8, hvilket gør, at bølgen begynder at bevæge sig i vindens retning (Nielsen & Nielsen, 1978). Figur 8: Indvirkende faktorer på bølgedannelsen (Nielsen & Nielsen, 1978, s. 22). Bølgens størrelse er et udtryk for hvor meget energi bølgen besidder. Jo højere en bølge er, des mere energi indeholder den. Denne energi og dermed bølgens højde afhænger af fire parametre. Disse er vindens hastighed, længden af den frie strækning bølgen kan bevæge sig over, vanddybden og hvor lang tid vinden blæser (Binderup, 2006). Ifølge den sinusoidale bølgeteori er naturlige bølger sinusformede og de enkelte vandpartikler bevæger sig i cirkelbaner. Dette illustreres på Figur 9. Diameteren af hver cirkelbane på vandoverfladen vil være lig med bølgens højde. En vandpartikels bevægelse i vandoverfladen ses ved at følge pilene i cirkelbanerne fra højre mod venstre på Figur 9. De enkelte vandpartikler bevæger sig således i en cirkel, og ender efter bølgen er passeret tæt på den startposition partiklerne havde før bølgebevægelsen indtraf. Cirkelbevægelsens diameter aftager eksponentielt fra havoverfladen ned mod havbunden. I en dybde svarende til halvdelen af bølgens længde er cirkelbanens diameter så lille, at den ligger uden for kystmorfologisk interesse (Skinner, Porter, & Park, 2004). Figur 9: Vandpartiklers bevægelse i cirkelbaner i forbindelse med en bølges passage på dybt vand (Skinner, Porter, & Park, 2004, s. 487). Side 22 af 107
Når bølgen nærmer sig en kyst påvirkes bevægelsesmønstret af havbunden. Denne virkning indtræffer i det øjeblik, bølgen når en vanddybde [d], som er halvt så stor som bølgelængden [L], det vil sige. Der opstår her en friktion mod havbunden, som vil betyde, at bølgens hastighed og længde formindskes samt dens højden vokser. Altså bliver bølgen stejlere (Binderup, 2006). Vandpartiklernes cirkelbevægelser vil her blive fladet mere og mere ud, som bølgen nærmer sig kysten, og endeligt vil cirkelbevægelsen helt afbrydes, se Figur 10 (Skinner, Porter, & Park, 2004). Figur 10: Bølgernes forandring, som de transporteres fra dybt vand ind mod kysten (Skinner, Porter, & Park, 2004, s. 487). Når bølgehøjden er 0,8 gange vanddybden, brænder bølgen første gang. Dette kaldes for grundbrændingen. Dette sker som funktion af, at bølgens forside er blevet stejl mens bølgens bagside forsætter bevægelsen frem mod kysten, hvilket resulterer i bølgens kollaps (Skinner, Porter, & Park, 2004). Herved frigøres en del af bølgens energi til turbulens i vandet, hvorved der frigøres sediment fra havbunden, som videre transporteres med strømmen. Efter grundbrændingen kan bølgen gendannes, men energitabet fra grundbrændingen vil betyde, at en efterfølgende bølge ikke kan opnå samme størrelse (Binderup, 2006). Bølgerefraktion Når en havoverflade med bølger betragtes fra oven, ses en række parallelle linier, hvilke er bølgekammene eller også betegnet bølgefronterne. Bølgernes retning og transport af energi befinder sig i en retning, der står vinkelret på bølgefronterne. Bølgens samlede energitransport kan derfor symboliseres ved parallelle linier, kaldet bølgeorthogonaler, som ligger vinkelret på bølgefronterne. Bølgeorthogonalerne danner sammen med bølgefronterne et kvadratisk net i en vanddybde, hvor bølgedalen ikke påvirkes af havbunden, dvs.. Hvis bølgen rammer skråt ind mod en jævnt hældende kyst, vil enhver bølgedel, som rammer havbunden blive bremset, hvilket vil sige den del af bølgen, som befinder sig der, hvor vanddybden er mindst bremses først. Hastigheden af denne bølgedel sænkes, hvorved bølgelængden forkortes og bølgehøjden forlænges. Der sker herved en Side 23 af 107
gradvis refraktion af bølgen det vil sige en brydning af bølgen, så bølgen ligger parallelt med bundens konturer, se Figur 11 (Nielsen & Nielsen, 1978)(Skinner, Porter, & Park, 2004). Figur 11: Bølgerefraktion. Bølgeorthogonalerne er de linier, som står vinkelret på bølgefronterne (Nielsen & Nielsen, 1978, s. 36). Bølgerefraktion har stor betydning for kystens udvikling, da bølgens forskel i energi og højde giver anledning til forskellige grader af erosion af kysten. I områder hvor bølgeorthogonalerne går mod hinanden, vil de bølger, der rammer kysten, ofte være destruktive, da bølgehøjden stiger og bølgelængden forkortes. Omvendt hvis bølgeorthogonalerne går væk fra hinanden, når bølgen rammer kysten, så vil bølgerne være konstruktive, da bølgehøjden og bølgelængden herved aftages, se Figur 12 (Nielsen & Nielsen, 1978). Figur 12: Viser en bugtet kystlinie med dybdekurver, refrakterede bølgefronter og bølgeorthogonaler (Nielsen & Nielsen, 1978, s. 36). Side 24 af 107
3.3 Erosionsprocesser Når man taler om væskers indflydelse på sedimenter, er det essentielle væskens momentum, altså masse, acceleration og hastighed, fordi det angiver den kraft, der påvirker sedimenterne. Molekyletætheden i luft (1,3 kg/m 3 ) er langt mindre end havvand (1001 kg/m 3 ), og derfor vil vinden, selvom acceleration og hastighed er større, have langt mindre kraft end havet (Masselink & Hughes, 2003). Derfor er fokus i projektet lagt på havets erosive kræfter. 3.3.1 Kysterosion ved bølger Når bølger bevæger sig væk fra havoverfladen og op på kysten påvirkes kystens udformning af bølgens kræfter. Dette kan være konstruktivt i form af en udbygning af kysten, på grund af at der forekommer en aflejring af sedimenter eller det kan være destruktivt og medføre en erosion af kysten, hvorved der løsrives sedimenter fra kysten, som bringes med strømmen. Bølgernes erosion finder sted tre forskellige steder i forbindelse med kysten; på havbunden, i brændingszonen og af klintskrænten. Erosion af havbunden Figur 13: Vandstrømskraft inspireret af (Brown, Colling, Park, Phillips, Rothery, & Wright, 1989). Hvis en vandstrøm skal kunne løsrive sedimenter fra havbunden eller en kyst kræves det, at vandstrømmen kan overvinde både tyndekraften, som virker på sedimentkornene samt den friktion, der er mellem sedimentkornene og den overflade hvorpå, de er placeret. En strøm af vand vil, når den rammer et sedimentlag, besidde to kræfter, således at en løsrivning kan finde sted. Disse består af en opløftningskraft, som trækker vertikalt opad i sedimentet og en friktionskraft, der er mellem vandstrømmen og de underliggende sedimentkorn, som trækker horisontalt i kornene, se Figur 13. Hvis kraften fra vandstrømmen overvinder tyngdekraften og sedimenternes indbyrdes friktionskræfter og dermed får sedimentkorn sat i bevægelse, så vil opløftningskraften hurtigt aftage og sedimenternes videre bevægelse vil afhænge af friktionskraften mellem vandmassen og kornene (Brown, Colling, Park, Phillips, Rothery, & Wright, 1989). Når et materialelag begynder at løsrive sig fra bunden, vil der ske en rulning af de enkelte korn i et tilfældigt mønster på bunden. Hvis strømhastigheden øges, vil nogle af kornene blive opløftet fra bunden og ført et lille stykke med strømmen, før de igen falder til bunds. I sjældne tilfælde er strømhastigheden så høj, at kornene bringes højt op i vandet, og følger strømmen i længere tid. Den tilstand kornene er i, når de er hævede fra bunden og svæver i strømmen, kaldes suspension. Der sker herved en transport og ligeledes en sortering af sedimenter, da løsrivelsen og transportlængden afhænger af kornstørrelsen. Denne materialetransport har som forudsætning, at strømretningen er ensrettet i en længere periode. I bølgernes brændingsområder gør voldsom turbulens, at der skabes en situation, hvor kornene sættes i bevægelse i længere tid. Herved skabes yderligere mulighed for transport, da relativt svage bølgestrømme kan transportere det materiale, der allerede er sat i suspension (Nielsen & Nielsen, 1978). Side 25 af 107
Erosion i brændingszonen Som beskrevet ovenover bevirker voldsom turbulens i brændingszonen, at der er rig mulighed for løsrivelse af sedimenter i denne zone. Der bliver efter en bølgebrænding skabt en vandmasse, som indeholder sedimentkorn af forskellig størrelse, alt efter hvor meget energi bølgen indeholder. En ny bølge, dannet af denne vandmasse, vil således have en mere kraftfuld effekt, og dens brænding vil kunne erodere stejle kyster. Ved successivt at slå ind mod skrænten, vil bølgebrændingen kunne nedslide og uddybe kyster bestående af selv hårde materiale. En sådan erosion i brændingszonen er begrænset til en vanddybde på nogle få meter (Skinner, Porter, & Park, 2004). Erosion af klintskrænten I Danmark dominerer morænetopografien, og mange af de danske klinter vil derfor være moræneklinter. En erosion af en moræneklint foregår på flere forskellige niveauer. For det første kan forvitring være årsag til, at der dannes sprækker i klinten samt forårsage, at der løsrives mindre partikler fra klinten. Dette kan være i form af nedbør, frostsprængning og udtørring (Nielsen & Nielsen, 1978). Nedbør kan løsrive mindre partikler fra klinten, når det rammer klintprofilet i form af slagregn og ligeledes kan overfladeafstrømning medføre, at mindre partikler løsrives og følger afstrømningsmønsterets retning et stykke. Grundvandsudsivning inde fra moræneklinten kan forårsage, at der dannes en form for underjordisk transportsystem, hvor klinten bliver undermineret af det vand, der siver ud. Nogle dele af klinten bliver således våde mens andre ikke gør. Hvis dele af klinten indeholder ler, bliver disse plastiske, når de bliver våde, og dette kan i sidste ende føre til, at klinten begynder at skride sammen, hvilket kan medføre jordskred, især hvis lagene i klinten ligger vandret. Videre kan frostsprængning forårsage sprækkedannelser, hvis grundvandet i klinten fryser til is ved kolde vintre. Derved forøges vandets volumen cirka 9 %, og trykket mod klinten forøges ligeledes. Sådanne frostsprængninger finder sted, når temperaturen kommer under -5 C (Skinner, Porter, & Park, 2004). Endelig kan udtørring medføre erosion af klinten. Hvis de yderste lag af klinten udtørres, bliver sandet porøst, og der skal i så fald ikke meget til, for at sandet drysser ned for eksempel på grund af vindstød. Hvis selve lagene er tørre, så kan bølgeslag medføre en pulverisering af hele lagpakken. Moræneklintens materialesammensætning er altså af stor betydning for, hvorledes klinterosionen foregår. Indeholder klinten for eksempel smeltevandssand eller meget sandet morænemateriale, vil den have en dårlig sammenhængskraft, og materialerne vil have tendens til lettere at skride ud. I sådanne tilfælde vil klinten være mindre stejl. Klintens stejlhed er således en indikator for, sammenhængskræfterne for materialerne i klinten. Ofte ses også udskridninger af klinten, som rækker et godt stykke ind i land, hvilket er tegn på, at klinten er sammensat af fede lerarter (Binderup, 2006). Når der først er dannet sprækker i klinten kan bølger, som slår ind mod skrænten, presse luft ind i sprækkerne. Endelig kan den sammenpressede luft forårsage så stort et tryk, at store blokke af klinten vil løsrive sig og styrte mod bunden (Skinner, Porter, & Park, 2004). Der vil for foden af klinten dannes en talus, hvilket netop er en ophobning af nedbrudt materiale fra klinten. Denne ophobning af materiale kan hurtigt blive bragt ud i havet med bølgerne, da talusens modstandsdygtighed overfor bølgeerosion er ringe. Løsrivelsen af talusen vil foregå, som tidligere beskrevet, hvis kraften fra vandstrømmen overstiger tyngdekraften, som virker på talusen, samt friktionen mellem de enkelte korn i talusen og mellem denne og underlaget. Hvis moræneklinten Side 26 af 107
indeholder grove materialer i form af store sten og blokke, så vil de blive liggende for foden af klinten, da vandkræfterne ikke vil være kraftige nok til at flytte disse. Disse kan derved fungere som en naturlig sikring af klinten. Hvis talusen derimod fjernes helt, vil klinten igen være fri til at kunne påvirkes af bølgeerosion. Her vil klinten eroderes, som beskrevet i afsnittet Erosion i brændingszonen, ved at vandmasser indeholdende sedimenter fra brændingszonen slår ind mod skrænten og dermed gnaver sig ind i denne. Dette vil føre til, at der dannes en hulkel, hvilket er en fure i den nederste del af klinten, se Figur 14. I det øjeblik, hvor uddybningen er blevet så stor, at tyngdekraften overvinder moræneklintens kohærenskraft, vil den udhængende klint styrte sammen og en ny klintskrænt dannes. Herved kan processen fortsætte på ny. Erosionen af moræneklinten sker således i etaper, hvor flere meter kan løsrive sig i ét ryk. Figur 14: Erosion af klintkysten (Nielsen & Nielsen, 1978, s. 4). Erosionshastigheden afhænger altså af moræneklintens sammensætning, men også af hvor meget energi bølgerne indeholder. Ligeledes er klintens højde af betydning for erosionshastigheden. Dette skyldes, at når en høj klint eroderes, vil der dannes en større talus for foden af klinten. Det vil derfor tage længere tid for bølgerne at fjerne denne, og dermed vil der gå længere tid, før bølgernes kræfter kan virke på den nye klintfacade. Når bølgerne er i stand til at fjerne talusen, vil materialerne i denne blive transporteret med bølgerne enten ud på havbunden eller langs kysten i strømmens retning. Der er således tale om en materialetransport, hvor materialerne enten aflejres på havbunden eller på nærliggende kyster. 3.3.2 Materialetransport Kyster, som er sammensat af flytbare materialer, kan udvikle et ligevægtsprofil, hvor kystens udformning er stabil. I det tilfælde, hvor der forekommer en erosion af klinten, det vil sige erosionen foregår inderst på kysten og strandplanets initialgradient er stejl, vil de eroderede materialer blive transporteret ud på havbunden. En forudsætning er her, at bølgernes forplantningsretning er vinkelret på kysten. Disse vil aflejre sig på havbunden i en dynge, der hvor bølgeeffekten er svag. Herved er initialgradienten af strandplanet blevet ændret, og hældningen af strandplanet er forøget nærmest Side 27 af 107
kysten. Dette medfører en stigning i den udadgående sedimenttransport, da tyngdekraftens virkning forøges. Med tiden flader strandplanet ud, da de eroderede materialer fra kystlinien vil udfælde sig længere og længere ud mod havet. Dette kan i sidste instans udvikle sig til en ligevægtsprofil, hvor netto-materialetransporten overalt er nul, se Figur 15. Figur 15: Udviklingen fra en stejlkystprofil til en ligevægtsprofil, inspireret af (Binderup, 2006). Er der derimod tale om et strandplan med flad initialgradient, vil bølgerne transportere sedimenter fra havbunden og ind på kysten. Som bølgerne nærmer sig kystlinien, vil de undervejs miste evnen til at transportere sedimenterne, da vandpartiklernes hastighed aftager på grund af en stigende friktion mod bunden. Sedimenterne vil således aflejre sig i en undersøisk ryg, se Figur 16. Dette betyder, at dybden forøges på siden af ryggen væk fra kysten. Grundet denne fordybning, bliver bølgernes påvirkning af bundfriktion formindsket, og ryggen vil derved kunne forskydes nærmere mod kystlinien, samtidig med at den vokser i størrelse. Denne proces fortsætter, indtil ryggen har flyttet sig op til overfladen og danner en såkaldt barriere med en bagvedliggende lagune. I det tilfælde er ligevægtsprofilet dannet, se Figur 16. Kysten er ved denne proces blevet bredere, da kystlinien er rykket udad, og ligeledes er hældningen af strandplanet er blevet stejlere (Nielsen & Nielsen, 1978) (Binderup, 2006). Figur 16: Udviklingen fra et fladkystprofil til en ligevægtsprofil, inspireret af (Binderup, 2006). Når der er opnået et ligevægtsprofil på en kyst, er det altså et udtryk for, at der eksisterer en balance mellem bølgekræfterne og sedimenternes placering på tværs af kysten (Binderup, 2006). Forudsætningen for dette er dog, at bølgerne rammer vinkelret ind på kystlinien. Hvis bølgerne derimod rammer kysten i en vinkel, som er større eller mindre end 90, så vil der ske en materialetransport på tværs af kysten. Denne kan forekomme i opskylszonen samt på det indre strandplan. Materialetransport i opskylszonen Materialetransport i opskylszonen opstår, når et tilbageskyl møder det efterfølgende opskyl. Der sker herved en destruktion af overføringsbølgen til dette efterfølgende opskyl, og bølgens energi frigives. Side 28 af 107