English version of this page

POLARIS – Geologisk utvikling i Arktis

POLARIS, tre bilder av Jorda av Arktis de siste 400 millioner årene. Figur: Grace E. Shephard

POLARIS vil reise bakover i tid med mål å undersøke jordoverflaten (globen t.v.) og dypet (midten og t.h.) i Arktis de siste 400 millioner årene. Figur: Grace E. Shephard

Om prosjektet


Ved å lage en "tidsmaskin" vil vi i POLARIS prosjektet undersøke hvordan den arktiske regionen har endret seg de siste 420 millioner årene. Tidsmaskinen vil kreve forskjellige typer geologiske datasett som inkluderer informasjon fra jordoverflaten, men også fra det dype indre av Jorda.

I forskningsprosjektet POLARIS har vi som mål å forskyve fjell, få hav til å dukke opp og forsvinne, og forårsake massive vulkanutbrudd, alt digitalt, selvfølgelig.

Mål

Hovedformålet med POLARIS er å bygge en integrert geodynamisk simuleringsmodell av det circum-arktiske området tilbake til Devon (ca. 420 millioner år siden) med fokus på samspillet mellom platetektonikk og mantel konveksjon i Jordas indre. Tilbake kan simuleringsmodellene være med å forklare storskala magmatiske hendelser og betydelige paleogeografiske endringer over hele regionen.

Et nøkkelmål er å forstå naturen til den store magmatiske provinsen kalt High Arctic Large Igneous Province (HALIP), som hadde utbrudd for rundt 120-85 millioner år siden i Jordens geologiske fortid.

Bakgrunn

Under isen, vannet, isbreene og tundraene i Arktis finner vi grunnfjellet som består av forskjellige bergartstyper av forskjellige aldre. Disse bergartene er en del av jordens ytre skall (jordskorpen) og kan deles inn i tektoniske plater. 

I dag ligger Arktis både på en del av den Nord Amerikanske-platen og Eurasia-platen. Bergartene er et resultat av millioner av år med geologisk utvikling og man kan finne bevis for åpning og lukking av hav, kollisjon av tektoniske plater som førte til oppbygging av fjellkjeder, utbrudd av massive vulkaner, store endringer i klima og havmønstre og store masseutryddelser av liv. Tilbake i dyp tid var det andre plater som delte Arktis, og hele regionen, som vi dag kjenner som Arktis, lå nærmere ekvator. 

Logo for the Polaris project
POLARIS – Evolution of the Arctic in deep time. 

Hvis vi ser under de tektonske platene om jordens ytere skall, er også steinene her (mantelen, ned til rundt 2800 km dybde) en del av denne geologiske historien. Jordens indre er som en kirkegård for hav som har gått til grunne, men det er også fødestedet for oppvellinger av ekstra varmt materiale (varmesøyler – ”mantle plumes” og ”hotspots”) og fremtidige hav.

POLARIS-prosjektet vil undersøke den geologiske utviklingen av Arktis tilbake til 420 millioner år siden (Devonsk tid). Prosjektet vil generere toppmoderne og 4-dimensjonale (3-D pluss tid) matematiske datamodeller, ved hjelp av programvarene GPlates og ASPECT. Disse modellene av jordkloden vil hjelpe oss å zoome inn i den turbulente historien til Arktis, og forstå de fysiske prosessene som knytter den dypeste delen av jordkloden og overflaten sammen.

Finansiering

POLARIS – Evolution of the Arctic in deep time er finansiert som et FRINATEK – Forskerprosjekt for unge talenter av Norges forskningsråd/NFR. Prosjektet har prosjektnummer 326238, og tildelingen ble gitt til Grace Elizabeth Shephard, CEED/GEO, UiO.

Prosjektperioden for POLARIS er fra 1.12.2021 til 30.11.2025.

Samarbeid

Publikasjoner

  • Thomas, Christine; Heyn, Björn Holger; Tölle, Lena & Tent, Rûna Van (2025). Investigating the D" Reflector Beneath the Indian Ocean with Source Arrays. SEISMICA. 4(2). doi: 10.26443/seismica.v4i2.1418. Fulltekst i vitenarkiv
  • Smyrak-Sikora, Aleksandra; Betlem, Peter; Engelschiøn, Victoria Sjøholt; Foster, William J.; Grundvåg, Sten-Andreas & Jelby, Mads Engholm [Vis alle 26 forfattere av denne artikkelen] (2025). Phanerozoic paleoenvironmental and paleoclimatic evolution in Svalbard. Climate of the Past. ISSN 1814-9324. 21(11), s. 2133–2187. doi: 10.5194/cp-21-2133-2025. Fulltekst i vitenarkiv
  • Crameri, Fabio; Shephard, Grace & Heron, Philip J. (2024). Choosing Suitable Color Palettes for Accessible and Accurate Science Figures. Current Protocols. 4(8). doi: 10.1002/cpz1.1126. Fulltekst i vitenarkiv
  • Cala, Juan Camilo Meza; Minakov, Alexander; Faleide, Jan Inge; Abdelmalak, Mohamed Mansour; Shephard, Grace & Mattingsdal, Rune [Vis alle 8 forfattere av denne artikkelen] (2024). Late Cenozoic intraplate volcanism as a trigger for hydrothermal venting in the Arctic southwestern Eurasia Basin. Communications Earth & Environment. 5. doi: 10.1038/s43247-024-01843-4. Fulltekst i vitenarkiv
  • Yin, Yue; Crameri, Fabio; Shephard, Grace & Heron, Philip J. (2024). Changing your perspective: the impact of different visualisation methods on seismic hazard maps. Canadian journal of earth sciences (Print). ISSN 0008-4077. 61(12), s. 1264–1282. doi: 10.1139/cjes-2023-0123. Fulltekst i vitenarkiv
  • Heron, Philip J.; Dannberg, Juliane; Gassmöller, Rene; Shephard, Grace; Hunen, Jeroen Van & Pysklywec, Russel N. (2024). The impact of Pangean subducted oceans on mantle dynamics: Passive piles and the positioning of deep mantle plumes. Gondwana Research. ISSN 1342-937X. 138, s. 168–185. doi: 10.1016/j.gr.2024.10.007. Fulltekst i vitenarkiv
  • Heyn, Björn Holger; Shephard, Grace & Conrad, Clinton Phillips (2024). Prolonged Multi-Phase Magmatism Due To Plume-Lithosphere Interaction as Applied to the High Arctic Large Igneous Province. Geochemistry Geophysics Geosystems. 25(6). doi: 10.1029/2023GC011380. Fulltekst i vitenarkiv
  • Heron, Philip J.; Gün, Erkan; Shephard, Grace; Dannberg, Juliane; Gassmöller, R. & Martin, Erin [Vis alle 10 forfattere av denne artikkelen] (2024). The role of subduction in the formation of Pangaean oceanic large igneous provinces. Geological Society of London Memoirs. ISSN 0435-4052. 542(1), s. 105–128. doi: 10.1144/SP542-2023-12. Fulltekst i vitenarkiv
  • Senger, Kim; Shephard, Grace; Ammerlaan, Fenna; Anfinson, Owen; Audet, Pascal & Coakley, Bernard [Vis alle 20 forfattere av denne artikkelen] (2024). Arctic Tectonics and Volcanism: a multi-scale, multi-disciplinary educational approach. Geoscience Communication. ISSN 2569-7102. 7(4), s. 267–295. doi: 10.5194/gc-7-267-2024. Fulltekst i vitenarkiv
  • Heron, Philip J.; Dalton, Anonymous; Kath, Anonymous; Shephard, Grace; Hutchins, Sam & Stewart, Mhairi [Vis alle 11 forfattere av denne artikkelen] (2023). Student perspectives on creating a positive classroom dynamic: science education in prison. Research for All. 7(1). doi: 10.14324/RFA.07.1.08. Fulltekst i vitenarkiv
  • Gallo, Leandro Cesar; Domeier, Mathew Michael; Sapienza, F.; Swanson-Hysell, N. L.; Vaes, B. & Zhang, Y. [Vis alle 14 forfattere av denne artikkelen] (2023). Embracing Uncertainty to Resolve Polar Wander: A Case Study of Cenozoic North America. Geophysical Research Letters. ISSN 0094-8276. 50(11). doi: 10.1029/2023GL103436. Fulltekst i vitenarkiv
  • Anfinson, Owen A.; Odlum, Margo L.; Piepjohn, Karsten; Poulaki, Eirini M.; Shephard, Grace & Stockli, Daniel F. [Vis alle 9 forfattere av denne artikkelen] (2022). Provenance Analysis of the Andrée Land Basin and Implications for the Paleogeography of Svalbard in the Devonian. Tectonics. ISSN 0278-7407. 41(11). doi: 10.1029/2021TC007103. Fulltekst i vitenarkiv
  • Abdelmalak, Mohamed Mansour; Gac, Sebastien; Faleide, Jan Inge; Shephard, Grace; Tsikalas, Filippos & Polteau, Stephane [Vis alle 8 forfattere av denne artikkelen] (2022). Quantification and Restoration of the Pre-Drift Extension Across the NE Atlantic Conjugate Margins During the Mid-Permian-Early Cenozoic Multi-Rifting Phases. Tectonics. ISSN 0278-7407. 42(1). doi: 10.1029/2022TC007386. Fulltekst i vitenarkiv

Se alle arbeider i NVA

  • Shephard, Grace; Abdelmalak, Mohamed Mansour; Faleide, Jan Inge; Clennett, Edward; Gac, Sebastien & Zahirovic, Sabin [Vis alle 9 forfattere av denne artikkelen] (2025). A basin-to-plate deformable plate framework to capture the multi-phase rifting of the Northeast Atlantic. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2025). Comparing and contrasting multiple phases of Arctic Ocean development; insights on tectonics and magmatism from recent numerical modelling approaches including the surface and mantle. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2025). Eksklusive øydestinasjoner som du garantert aldri har sett før. geoforskning.no. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2025). Over the rainbow: making better colour bar choices for your scientific figures. Fulltekst i vitenarkiv
  • Heyn, Björn Holger; Shephard, Grace & Conrad, Clinton Phillips (2024). Prolonged multi-phase volcanism in the Arctic induced by plume-lithosphere interaction. Fulltekst i vitenarkiv
  • Thomas, Christine & Heyn, Björn Holger (2024). Imaging deep subducted lithosphere beneath the Indian Ocean with seismic source array recordings. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2024). Geodynamics of the Arctic and North Atlantic - Modelling mantle plume-lithosphere interactions, and deformable tectonic plates. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace & Heyn, Björn Holger (2024). New insights into the protracted and widespread nature of the High Arctic LIP and mantle plume. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2024). Arktisk geologi "Down Under". Fulltekst i vitenarkiv
  • Jaah, Ilyas; Kiraly, Agnes; Shephard, Grace; Conrad, Clinton Phillips & Domeier, Mathew Michael (2024). On the Role of Anisotropic Viscosity on the Motion of the Pacific Plate. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2024). Smørbrod of surface and deep Earth mantle connections. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2024). Not Just for Plate Tectonics: A GPlates Software Crash Course in Displaying Diverse Geoscientific Datasets. Fulltekst i vitenarkiv
  • Schneider, Anna; Schuberth, Bernhard; Koelemeijer, Paula; Shephard, Grace & Al-Attar, David (2024). Exploring the potential of normal mode seismology for the assessment of geodynamic hypotheses. Fulltekst i vitenarkiv
  • Sartell, Anna Marie Rose; Beier, Christoph P.; Söderlund, Ulf; Senger, Kim; Shephard, Grace & Kjøll, Hans Jørgen [Vis alle 7 forfattere av denne artikkelen] (2024). Geochemistry and geochronology of the High Arctic Large Igneous Province on Svalbard. Fulltekst i vitenarkiv
  • Distlebrink, Amber; Shephard, Grace; Koehl, Jean-Baptiste P.; Bergh, Steffen Gunnar & Beniest, Anouk (2024). Insights into the tectonic evolution of the northern Norwegian passive margin: Integrating field observations and plate modeling over 200 million years. Fulltekst i vitenarkiv
  • Crameri, Fabio & Shephard, Grace (2024). Graphic Design Course. Fulltekst i vitenarkiv
  • Straume, Eivind Olavson; Shephard, Grace & Crameri, Fabio (2024). Building and establishing the open collection of geoscience graphics. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2024). Havbunnsformene i Polhavet. geoforskning.no. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2024). False islands of the Arctic: the enigmatic and enduring Arctic landmass Crockerland. Fulltekst i vitenarkiv
  • Lasabuda, Amando P. E.; Shephard, Grace; Faleide, Jan Inge; Salles, Tristan & Muller, Dietmar (2023). RECONSTRUCTING THE BARENTS SEAWAY IN THE CENOZOIC – THE BRAVO PROJECT. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace; Heyn, Björn Holger & Conrad, Clinton Phillips (2023). Prolonged multi-phase magmatism due to plume-lithosphere interaction as applied to the High Arctic Large Igneous Province. Fulltekst i vitenarkiv
  • Heyn, Björn Holger; Shephard, Grace & Conrad, Clinton Phillips (2023). Locally amplified plume-lithosphere interaction and multiple melting events for 2-phase flow models. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2023). Magical Mystery Tour: Geodynamics of the Arctic. Keynote. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2023). Dont pat the polar bear” – and other life lessons from a decade in Norway. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace; Crameri, Fabio & Heron, Philip J. (2023). End the rainbow! Choose scientific colours for science. Fulltekst i vitenarkiv
  • Heyn, Björn Holger; Conrad, Clinton Phillips & Shephard, Grace (2023). Plume-lithosphere interaction and continental plume tracks. Fulltekst i vitenarkiv
  • Heyn, Björn Holger & Conrad, Clinton Phillips (2023). Development and implications of a free base for numerical models. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2023). Polar slabs and plumes: introducing the POLARIS project. Fulltekst i vitenarkiv
  • Heyn, Björn Holger; Shephard, Grace & Conrad, Clinton Phillips (2023). Amplification of sub-lithospheric dynamics by melt migration during plume-lithosphere interaction. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2023). Scaling across fields of knowledge: A perspective from the Solid Earth Sciences. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2023). "Professional Inspiration" talk. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace; Heyn, Björn Holger & Conrad, Clinton Phillips (2023). Large-scale volcanism at the top of the world; plume and melt modelling of the High Arctic Large Igneous Province (HALIP). Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace; Crameri, Fabio & Straume, Eivind Olavson (2023). Ongoing experiences in establishing and building a grass-roots science outreach initiative; the s-Ink.org graphics repository. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace; Crameri, Fabio & Straume, Eivind Olavson (2023). Open graphics for open science; the s-Ink.org graphics repository. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2022). Introducing the POLARIS project – uncovering deep-to-surface connections. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2022). Modellering for en Digital Jord. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace; Gaina, Carmen; Heyn, Björn Holger; Conrad, Clinton Phillips; Anfinson, Owen & Schaeffer, Andrew [Vis alle 7 forfattere av denne artikkelen] (2022). Exploring potential lower mantle structures and interactions for the origins of HALIP. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace; Faleide, Jan Inge; Gaina, Carmen; Abdelmalak, Mohamed Mansour; Gac, Sebastien & Torsvik, Trond Helge (2022). Building deformable plate models for the Northeast Atlantic. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2022). The seafloor is not a rainbow, implementing better colour choices in science. Fulltekst i vitenarkiv
  • Wentzcovitch, Renata; Shephard, Grace; Houser, Christine; Hernlund, John; Trønnes, Reidar G & Valencia, Juan (2022). Seismological expression of the iron spin crossover in ferropericlase in the Earth’s lower mantle. Fulltekst i vitenarkiv
  • Kästle, Emanuel; Shephard, Grace & Paul, Anne (2022). Vote maps of the Alpine upper mantle. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace; Crameri, Fabio & Straume, Eivind Olavson (2022). Introducing s-Ink.org; a community portal for sharing quality science graphics. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2022). Meeting place, Earth. Photo competition finalist. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace (2022). A smorgasbord of science; from Arctic to colours. Fulltekst i vitenarkiv
  • Shephard, Grace; Houser, Christine; Hernlund, John W; Valencia-Cardona, JJ; Trønnes, Reidar G & Wentzcovitch, RM (2021). Detecting the spin crossover in ferropericlase. Am. Geophys. Union Fall Mtg. DI14A-01. Am. Geophys. Union Fall Meeting Abstr.. Fulltekst i vitenarkiv
  • Serov, Pavel; Patton, Henry; Mazzini, Adriano; Mattingsdal, Rune; Shephard, Grace & Cooke, Frances Ann [Vis alle 11 forfattere av denne artikkelen] (2022). GEO-3144/8144 Teaching Cruise: Geologically controlled hydrocarbon seepage in Hopendjupet and the wider Barents Sea. UiT Norges arktiske universitet. doi: 10.7557/cage.6769. Fulltekst i vitenarkiv

Se alle arbeider i NVA

Publisert 31. jan. 2022 11:41 - Sist endret 18. des. 2025 09:46

Kontakt

Grace E. Shephard, forsker og prosjektleder

Deltakere

Detaljert oversikt over deltakere