11 meter med gjørme avslører 8000 år med flomhistorie

Når en elv går flomstor, øker hastigheten og evnen til å transportere sand, silt, leire og annet materiale. Når vannet renner ut i den roligere innsjøen, synker materialet til bunnen og danner et nytt lag. På den måten fungerer innsjøbunnen som et naturlig arkiv.

– Under en flom kan elven dra med seg mye mer masse enn vanlig. Når vannet treffer Vangsvatnet, blir materialet avsatt på bunnen som et eget lag, forklarer Pål Ringkjøb Nielsen, Førsteamanuensis ved institutt for Geovitenskap, Universitetet i Bergen.

En bygd med lang flomhistorie

Da en storflom rammet Vestlandet høsten 2014, steg vannet i Vangsvatnet raskt og førte til omfattende skader på Voss. Flommen ble et kraftig varsel om hvor utsatt bygden er når store vannmengder samler seg i vassdraget. Men 2014-flommen var langt fra den største Voss har opplevd.

Historiske kilder forteller om en flom på 1600-tallet der vannstanden i Vangsvatnet kan ha steget hele elleve meter. Vannet skal ha nådd omtrent én meter opp på veggen til Vangskyrkja. 

– Det er ganske mye vann. Hele sentrum må nesten ha vært dekket, sier Pål.

Konsekvensene av flommen i 2014, understrekte behovet for kunnskap for fremtidig flomberedskap i bygda og generelt på Vestlandet, og utløste videre forskningsprosjektet Hordaflom. Og som en del av dette prosjektet, ble det i sommer publisert en artikkel om funnene i Vangsvatnet. 

– Studien fra Vangsvatnet har altså blitt til på grunn av en hendelse som rammet samfunnet ganske hardt. Man ønsket å få mer informasjon om fortidens flommer: Er dette noe som vil skje igjen snart? Hvordan ser de tidligere arkivene ut? Er dette vanlig, eller er det en uvanlig hendelse? Dette var noen av spørsmålene man stilte seg, forklarer Pål.

Dersom man skal prøve å spå om fremtiden, må man også se på historien. Så for å finne ut hvor ofte slike flommer har inntruffet, og hvordan de har endret seg over tid, har forskerne undersøkt sedimentene fra bunnen av Vangsvatnet.

Vangsvatnet er godt egnet til dette formålet. Voss har godt historisk arkiv over flommer og en lang hydrologisk måleserie fra Bulken. Man vet ganske godt hvor store flommene har vært, og så har man noen markeringer på bygninger, blant annet et historisk merke på Vangskyrkja. Det finnes også mye god dokumentasjon om hvordan vannstanden har endret seg.

Det som i tillegg er spesielt med Vangsvatnet, er at med én gang det blir flom, reagerer vannet veldig fort. Da blir det oversvømmelser, som raskt påvirker all bebyggelse langs vannet.

Den nederste delen av kjernen er rundt 8000 år gammel. Forskerne har datert sedimentene ved hjelp av flere metoder for aldersdatering innen geologi. I de yngste delene av kjernen kan resultatene i tillegg sammenlignes med historiske beskrivelser og instrumentelle målinger.

– Blydatering kan vi bruke ned til cirka 200 år tilbake i tid, altså i de øverste 40 centimeterne av kjernen. Da får vi ganske detaljert kontroll på alderen. På toppen har vi derfor ganske god oversikt. Her ser vi at de ulike lagene i kjernen i stor grad samsvarer med historiske data. Sammenligningen viser altså at sedimentene i stor grad fanger opp flomhendelser vi allerede er kjent med.

Fra snøsmelting til høstregn

Sedimentkjernen viser ikke bare hvor ofte flommene har kommet. Den gir også informasjon om hva slags flommer som har dominert i ulike perioder.

Under den lille istiden, særlig de siste 500 årene, var det kaldere og mer snø i fjellene. Det førte til flere store snøsmelteflommer om våren.

Forskerne mener den store flommen på 1600-tallet sannsynligvis var en slik snøsmelteflom. Det skiller den fra flommen i 2014, som kom om høsten etter store nedbørsmengder.

– Under den lille istiden hadde man både snøsmelteflommer og høstflommer. Dermed ser vi også flere flommer i denne perioden, sier Pål.

Etter hvert som klimaet har blitt varmere, har flommønsteret endret seg. Mindre snø i fjellet kan bety færre tradisjonelle vårflommer. Samtidig øker risikoen for kraftige høstflommer når mer av nedbøren kommer som regn.

Forskerne ser også en økning i flomfrekvensen i den øverste delen av sedimentkjernen. Den samme tendensen finnes i de moderne måleseriene.

– En flom vi tidligere omtalte som en 200-årsflom, er kanskje ikke lenger en 200-årsflom. Dersom flommene kommer oftere, kan den i praksis ha blitt en 50-årsflom, sier Pål.

Klima og menneskelige inngrep virker sammen

Det er ikke bare klimaet som avgjør hvor store konsekvenser en flom får.

Gjennom historien har mennesker bygget boliger, veier, broer og annen infrastruktur langs elvene. Elveløp er blitt rettet ut eller innsnevret, og naturlige sidekanaler er blitt stengt. Det kan føre til at vannet får færre steder å spre seg når elven går over sine bredder.

– Når man kanaliserer elven og fjerner de naturlige løpene, blir vannet konsentrert. Enkelte steder kan det å åpne gamle elveløp være en viktig del av flomsikringen, sier Pål.

Vangsvatnet har samtidig en spesiell utfordring. Utløpet er smalt, og begrenser hvor raskt vannet kan renne ut. Terskelen er tidligere blitt endret for å slippe vannet raskere videre nedover vassdraget, slik at Vangsvatnet i dag har langt lavere vannstand under flom enn før endringen.

Men tiltak ett sted kan flytte problemet til et annet.

Dersom mer vann slippes raskere ut av Vangsvatnet, kan det øke belastningen på Evanger og områdene videre nedover. Derfor har det også vært diskutert om deler av flomvannet kan ledes gjennom tunneler direkte mot Hardangerfjorden.

Slike løsninger vil være svært kostbare og kan komme i konflikt med naturvern og andre hensyn.

– Spørsmålet er om man skal endre terskelen og flytte problemet nedover, eller om man må akseptere at de store flommene kommer og heller gjøre samfunnet bedre rustet til å håndtere dem, sier Pål.

Kan vi få en høstflom på nivå med 1600-tallet?

Forskerne bruker sedimentkjernen til å forstå fortiden, ikke til å lage egne framtidsprognoser. Men kunnskapen om tidligere flommer kan hjelpe oss å forstå hva som er mulig i et varmere og våtere klima.

Klimaframskrivninger viser at nedbøren kan øke betydelig i deler av Vestlandet fram mot slutten av århundret. Dersom en stor mengde nedbør faller over Voss på kort tid, kan en framtidig høstflom nærme seg dimensjonene til den historiske flommen på 1600-tallet.

Konsekvensene vil i så fall være helt andre enn for flere hundre år siden.

– Flommene har vært der før. Men nå bor vi rundt vannet på en annen måte, og vi har mye mer infrastruktur som kan bli rammet, og vi er nok ikke fullt ut forberedt på det som kan skje, sier Pål.

Etter flommen i 2014 er det gjennomført flere sikringstiltak på Voss. Disse kan redusere skadene fra en ny flom av tilsvarende størrelse. En enda større hendelse kan likevel overstige kapasiteten til dagens flomvern.

Studien understreker derfor behovet for langsiktig planlegging – og relevant, ikke bare for Voss, men for mange norske dal- og fjordbygder.

– Dette er typisk for Vestlandet. Nede i dalen har man flom, mens man lenger oppe i dalsidene kan være utsatt for skred. Vi må vurdere hele landskapet og alle farene i sammenheng, sier Pål.