Hvernig myndast eyrar í fjörðum?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvernig myndast eyrar í fjörðum?
Í heild hljóðaði spurningin svona:

Hvernig myndast eyrar í fjörðum? Og hvaða lögmál eru þar ríkjandi (fallstraumar, Corioliskrafur o.fl.)? Dæmi um eyrar eru Oddeyrin á Akureyri, Þormóðseyri á Sigló, Eyrin við Skutulsfjörð (Ísafjörður).

Í stuttu máli:

Hafaldan rýfur landið og rótar upp möl og sandi við ströndina, einkum í stórviðrum, og ber upp í fjöruna. Ótruflaðar „afkasta“ öldur á vatni engu: líkt og loftið sjálft berst ekki með hljóðöldum berst vatnið ekki með öldunni – fyrr en hún brotnar og vatnið steymir fram. Svonefnt öldubrot (sbr. ljósbrot, 2. mynd) veldur því að öldufallið flytur grjótmylsnu eftir fjörum og inn með fjörðum (3. mynd). Fyrir opnu hafi, til dæmis við S- og SA-strönd Íslands, skolar aldan möl og sandi að landi þegar hún brotnar, oft við 3 til 5 m sjávardýpi, og upp í fjöruna uns afl hennar þrýtur. Sé sæmilega aðdjúpt ber aldan setið beint upp í fjöru, en ef aðgrunnt er hleðst upp rif (grandi) þar sem aldan brotnaði, en landmegin er grunnt sjávarlón sem hún náði ekki til (5. mynd).

Eyrar í fjörðum myndast þar sem hindrun verður á setburði eftir fjörunni inn fjörðinn. Oftast er þar um grynningar að ræða af einhverju tagi, en einnig þarf að vera sæmilega aðgrunnt því mikið efni þarf til að lengja eyri út á margra metra dýpi. Svo virðist að eyrar, eins og grandar, fylgi 3-5 m dýptarlínu á hafsbotninum: fjaran fylgir dýptarlínunni út í fjörðinn þar til ofdjúpt verður og hún sveigir inn fjörðinn (6. mynd).

Eyjar, eins og annes, rofna áveðursmegin, mylsnan berst með öldunni beggja vegna eyjarinnar og myndar mislangan sethala eða granda skjólmegin. Dæmi um eyrar og grandar má finna í Sundunum við Reykjavík (7. mynd).

---

Í lengra máli:

Tvennt þarf til að mynda eyrar og granda við sjó: efni, og orku til að flytja það. Efnið er sandur og möl en orkan öldugangur sem æstur er upp af vindi. Öldurnar, þótt öflugar séu, geta aðeins flutt efnið með því að mjaka eða velta kornum eftir fjörunni eða hafsbotninum og með því að ölduhreyfingin dofnar hratt með dýpi vinna þær einungis á grunnsævi, einkum á og við ströndina.

Hér við land er efnið af þrennum toga: grjótmulningur, gosaska og skeljasandur. Grjótmulningurinn verður til við strandrof og við rof inni á landi þaðan sem efnið berst til sjávar með straumvatni, ekki síst í vorleysingum þegar jafnvel meinlausar sprænur breytast í ólgandi flaum. Síðan sér hafaldan um að mola grjótið niður í mylsnu.

Sandflæmin miklu á Suðurlandi, frá Þjórsá og austur fyrir Skeiðarársand, eru meðal annars gosefni úr Kötlu og Grímsvötnum auk þess sem jökulárnar bera stöðugt fram grjót og svarf undan jöklunum. Skeljasandsfjörur má víða sjá, til dæmis sunnan á Snæfellsnesi og á Vestfjörðum.

Það er hafaldan sem brýtur landið, rótar upp sandi og möl við og á ströndinni og myndar malarrif, granda og eyrar úr því efni. Hafölduna skapar vindurinn sem ýfir upp yfirborð sjávarins; því sterkari og stöðugri sem vindurinn er, þeim mun hærri verða öldutopparnir. Þegar jafnvægi ríkir milli vindhraða og ölduhæðar — orka vindsins nægir til að viðhalda tiltekinni ölduhæð^[1] — þá er ölduhæðin í metrum tölulega um það bil 1/3 af vindhraðanum (metrar/sek). Á opnu hafi er ölduhæð gjarnan 2–5 metrar en í stormveðrum 10–15 metrar. (Í janúar 1990 mældist ölduhæð við Surtsey 27 m, og svipuð ölduhæð olli miklu sjávarrofi á eynni í langvinnu SA-roki veturinn 1965-66.) Samsvarandi öldulengd er 60–215 metrar og ölduhraðinn 30–100 km/klst.

Um ölduna sem berst eftir haffletinum gildir það sama og um hljóðöldur í lofti: þótt aldan þjóti fram færast efnisagnirnar í vatni eða lofti ekki fram með henni, heldur tifa þær fram og aftur á sama stað – fara raunar í tilviki vatnsins í hring með þvermáli ölduhæðarinnar (1. mynd).

Í roki aflagast hringrásin þannig að færslan fram við c (1. mynd) er lengri en færslan aftur við a og efsti hluti vatnsbolsins berst hægt fram með öldunum. Og sama á sér stað á grynningum þegar núningur við vatnsbotninn hægir á bakstreyminu við a en aldan við c heldur ótrufluð áfram. Fari framrásin við c of mikið fram úr bakstreyminu við a rofnar hringrásin og aldan brotnar, steypist fram yfir sig. Þetta gerist bæði í roki í opnum sjó – hvítfextar öldur, brotsjóir – og við ströndina þegar aldan kennir grunns og brotnar upp í fjöruna.

Seigja vatnsins veldur því að orka frá vindinum sem ýfir yfirborðið berst niður í vatnið. Hún dofnar þó fljótt, hringsveiflan verður styttri og styttri uns hún hverfur alveg á svipuðu dýpi og nemur bylgjulengdinni á yfirborði. Við Surtsey hefur hafaldan rofið ofan af tindunum sem upphaflega voru eyjarnar Syrtlingur og Jólnir, niður á meira en 40 m dýpi.

Þegar alda nálgast ströndina og viðnáms frá botninum fer að gæta, hægir hún á sér, fer hægara en næsta bylgja á eftir, þannig að bylgjulengdin styttist. Ef bylgjurnar ferðast samsíða ströndinni eða skáhalt við hana, hægir á þeim hluta bylgjufaldsins sem en næstur landi og bylgjan beygir í átt að ströndinni (2. mynd).

Þegar hringhreyfing vatnsins í öldunni rofnar við ströndina og hún brotnar, hættir vatnið sjálft að tifa fram og aftur, það fossar upp fjöruna en rennur síðan rólega aftur til baka niður hallann. Því aðeins að aldan stefni beint að landi, öldufaldurinn sem brotnar í fjörunni sé samsíða ströndinni, fer vatnið og bergmulningurinn sem það ber sömu leið upp og niður fjöruna; annars streymir vatnið skáhalt upp fjöruna en til baka beina leið niður þannig að mylsnan berst eftir fjörunni eftir krákustíg (3. mynd).

Á gervitunglamyndum sést að grugg jökulánna við suðurströnd Íslands berst til vesturs meðfram ströndinni. Þessu valda sjávarfallastraumar en einnig ríkjandi SA-vindátt og öldugangur. Kortið á 4. mynd sýnir hvernig SA-aldan hefur borið fjörusandinn vestur fjöruna og flæmt útfall Holtsóss meira en 5 km til vesturs.

Fyrir opnu hafi, til dæmis við S- og SA-strönd Íslands, skolar aldan möl og sandi að landi eftir að hún brotnar, oft við 3 til 5 m sjávardýpi, og leggur setið frá sér þegar afl hennar þrýtur. Sé sæmilega aðdjúpt ber aldan setið beint upp í fjöru, en ef aðgrunnt er hleðst upp rif (grandi) þar sem aldan brotnaði, en landmegin er grunnt sjávarlón sem hún náði ekki til (5. mynd).

Þar sem land er vogskorið hlýtur hafaldan að stefna í aðalatriðum inn fjörðinn. Næst landi beggja megin fjarðar sveigja öldurnar í átt að ströndinni (2. mynd) og viðhalda þannig fjörunni með því að skola stöðugt sandi og möl að landi. Auk þess flytur aldan efnið eftir fjörunni inn fjörðinn (3. mynd). Séu engar grynningar eða aðrar setgildrur á leiðinni, getur setið endað alla leið inni í fjarðarbotni.

Eyrar í fjörðum myndast þar sem hindrun verður á setburði inn fjörðinn eftir fjörunni. Oftast er þar um grynningar að ræða af einhverju tagi — þrep í berggrunni, óseyri úr árframburði, grjótskriðu eða jökulgarð. Einnig þarf að vera sæmilega aðgrunnt því mikið efni þarf til að lengja eyri út á margra metra dýpi. Svo virðist sem eyrar, líkt og grandar, fylgi 3-5 m dýptarlínu á hafsbotninum: fjaran fylgir dýptarlínunni út í fjörðinn þar til ofdjúpt verður og hún sveigir inn fjörðinn (6. mynd).

Trausti Einarsson (bls. 140) lýsir þessu svo:

Efni flyzt eftir öldufallinu inn með fjörðum í allstórum stíl. Þessa efnisstraums gætir þó venjulega ekki nema hann mæti fyrirstöðu eins og hafnargarði eða bryggju. Hleðst efnið þá upp við fyrirstöðuna og getur valdið þar stórbreytingum á fáum árum ... Á sama hátt getur efnisstraumurinn sveigt útfrá ströndinni vegna náttúrlegrar fyrirstöðu og myndað eyri, sem skagar fram, eða jafnvel langan tanga. Eyrarnar við firðina á Vesturlandi eru flestar eða allar myndaðar á þennan hátt. Sem dæmi má nefna Skutulsfjarðareyri [sjá 6. myndir a,b]. Stöðugur sandstraumur gengur þarna inn með vesturlandinu, hann hefur áður myndað eyrina, sem bærinn stendur á, en krækir nú meðfram henni og myndar loks langan sveigðan odda, sem teygir sig æ lengra inn fjörðinn.

Eins og sjá má á dýptarkortinu (mynd 6b) er 10 m djúpur áll milli austurlandsins og norðurhluta eyrinnar, sem set getur ekki ferðast yfir. Þess vegna hlýtur efnið í eyrinni allri (ofan- og neðansjávar) að hafa borist að norðan með vesturströndinni með þeim hætti sem Trausti lýsir hér að ofan.

Öldur sem koma beint inn Skutulsfjörð sveigjast að landinu beggja megin fjarðar. Þegar vestri hluti aldnanna nálgast Skutulsfjarðareyrina og sjór grynnist, hægir á þeim meðan eystri hlutinn fer hraðar inn djúpa álinn. Þannig „krækir aldan fyrir hornið“ á eyrinni, sveigist réttsælis að landi og teygir eyrina smám saman til suðurs.

Loks má hugleiða hvort sjávarfallastraumar hafi áhrif á setburð kringum Pollinn. Sé reiknað með því að flatarmál Pollsins sé 4,5 km² og munur flóðs og fjöru 1 m, fara 4,5 milljón rúmmetrar af sjó um sundið fjórum sinnum á sólarhring, eða að meðaltali 208 m³/sek – hálft meðalstreymi Ölfurár, vatnsmestu áar landsins (423 m³/sek við Selfoss) – en vafalaust talsvert harðari straumur þegar mest er milli flóðs og fjöru.

Sand- og malarflutningar sem ræddir voru hér að ofan, leiða oft til einkennilegra granda- og eiðamyndana sem dæmi má sjá um í Sundunum við Reykjavík (7. mynd). Þegar aldan steypist aðallega úr einni átt að eyju, sópar hún mölinni meðfram henni og myndar tanga eða fót út úr eyjunni. Ljóst dæmi um þetta er eyrin inn frá Engey – gjöful malarnáma. Sé eyjan nærri landi, getur tanginn teygst þangað og myndast þá eiði eða grandi; Geldinganesið er dæmi þar um: aldan fellur meðfram hinni lausgrýttu strönd þessa höfða og ber mölina í skjólið milli hans og lands, og hefur þarna myndast 3–4 m hátt eiði. Meðan nóg berst af möl utan frá eynni hlýtur eiðið að standa, en það hverfur að sjálfsögðu í fjarlægðri framtíð þegar sjórinn hefur étið upp eyjuna fyrir framan.^[2] Dæmi um slíkt má sjá í Hólmagranda milli lands og skerja sem merktur er Hólmarnir vestast á 7. mynd, og á dýptarkorti áfram neðansjávar til Akureyjar. Á fyrsta eiginlega sjókorti við Ísland (1788),^[3] af innanverðum Faxaflóa, er hafnarlægið við Reykjavík merkt Holmens Havn og grandar sem mynda Y frá landi út í Örfirisey og Hólmana. Þessir malarkambar hafa myndast af völdum brims milli eyja og lands: „meðan Hólmarnir stóðu upp úr sjó og voru allstórir um sig hefur hér myndazt ákveðið öldufall af Akurey, Engey, Hólmunum, Örfirisey og Ánanaustaströndinni, og þetta leiddi til myndunar einkennilegra malarrifja.“^[4] Örfiriseyjargrandinn er löngu horfinn undir mannvirki en af Hólmunum, sem ásamt Akurey lögðu sennilega til efnið í grandann, eru nú sker ein eftir. Akurey er sömuleiðis á fallanda fæti.

Tilvísanir:

1. ^ Öldulengd er fjarlægðin milli tveggja öldutoppa (eða dala), ölduhæð munurinn milli hæðar öldutopps og –dals.
2. ^ Nánar um þetta í bók Trausta Einarssonar, bls. 140.
3. ^ Saga sjómælinga við Ísland.
4. ^ Trausti Einarsson, bls. 142.

Heimildir og myndir:

• Arthur Holmes. Principles of Physical Geology. Thomas Nelson and Sons Ltd, Edinburgh 1944 (13. útg. 1957).
• Trausti Einarsson. Eðlisþættir Jarðarinnar og Jarðsaga Íslands. Almenna bókafélagið, Reykjavík 1972.
• Íslands Atlas, 1:100 000. Edda útgáfa hf., Reykjavík 2006.
• Kortavefsjá Landhelgisgæslunnar.
• Saga sjómælinga við Ísland - Landhelgisgæsla Íslands.
• Cornell University Library.

...