Forskere har opdaget et ældgammelt søbund dybt under Grønlands is

Forskere har opdaget, hvad de siger, er sedimenterne fra et enormt gammelt søbund forseglet mere end en kilometer under isen i det nordvestlige Grønland - den første opdagelse nogensinde af et sådant sub-glacialt træk overalt i verden. Tilsyneladende dannet på et tidspunkt, hvor området var isfrit, men nu fuldstændig frosset ind, søbunden kan være hundredtusinder eller millioner af år gammel, og indeholder unikke fossile og kemiske spor fra tidligere klimaer og liv. Forskere anser sådanne data for afgørende for at forstå, hvad Grønlands indlandsis kan gøre i de kommende år, når klimaet opvarmes, og dermed er stedet et fristende mål for boring. Et papir, der beskriver opdagelsen, er under tryk i tidsskriftet Earth and Planetary Science Letters .

"Dette kunne være et vigtigt lager af information, i et landskab, der lige nu er totalt skjult og utilgængeligt, " sagde Guy Paxman, en postdoc-forsker ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory og hovedforfatter af rapporten. "Vi arbejder på at prøve at forstå, hvordan den grønlandske indlandsis har opført sig tidligere. Det er vigtigt, hvis vi vil forstå, hvordan det vil opføre sig i de kommende årtier." Indlandsisen, som har smeltet i et accelererende tempo i de seneste år, indeholder vand nok til at hæve det globale havniveau med omkring 24 fod.

Forskerne kortlagde søbunden ved at analysere data fra luftbårne geofysiske instrumenter, der kan læse signaler, der trænger ind i isen og give billeder af de geologiske strukturer nedenfor. De fleste af dataene kom fra fly, der fløj i lav højde over indlandsisen som en del af NASAs Operation IceBridge.

Holdet siger, at bassinet engang var vært for en sø, der dækkede omkring 7, 100 kvadratkilometer (2, 700 kvadrat miles), på størrelse med de amerikanske stater Delaware og Rhode Island tilsammen. Sedimenter i bassinet, vagt formet som en kødkniv, ser ud til at være så meget som 1,2 kilometer tyk. De geofysiske billeder viser et netværk af mindst 18 tilsyneladende engangsstrømlejer hugget ind i det tilstødende grundfjeld i en skrånende skråning mod nord, der må have fodret søen. Billederne viser også mindst én tilsyneladende udløbsstrøm mod syd. Forskerne beregner, at vanddybden i den engangssø varierede fra omkring 50 meter til 250 meter (maksimalt omkring 800 fod).

I de seneste år, forskere har fundet eksisterende subglaciale søer i både Grønland og Antarktis, indeholdende flydende vand klemt i isen, eller mellem grundfjeld og is. Det er første gang nogen har set en fossil søbund, tilsyneladende dannet, når der ikke var is, og derefter tildækket og frosset på plads. Der er ingen beviser for, at Grønlandsbassinet i dag indeholder flydende vand.

Paxman siger, at der ikke er nogen måde at sige, hvor gammel søbunden er. Forskere siger, at det er sandsynligt, at is periodisk har rykket sig frem og trukket sig tilbage over store dele af Grønland i de sidste 10 millioner år, og måske går så langt som 30 millioner år tilbage. En undersøgelse fra 2016 ledet af Lamont-Doherty geokemiker Joerg Schaefer har antydet, at det meste af isen på Grønland kan være smeltet i en eller flere længere perioder et stykke tid inden for de sidste millioner år eller deromkring, men detaljerne i det er skitseagtige. Dette særlige område kunne have været dækket og afsløret gentagne gange, Paxman sagde, efterlader en bred vifte af muligheder for søens historie. I hvert fald Paxman siger, den betydelige dybde af sedimenterne i bassinet tyder på, at de må have opbygget sig i isfrie tider over hundredtusinder eller millioner af år.

"Hvis vi kunne komme til de sedimenter, de kunne fortælle os, hvornår isen var tilstede eller fraværende, " han sagde.

Forskerne samlede et detaljeret billede af søbassinet og dets omgivelser ved at analysere radar, tyngdekraft og magnetiske data indsamlet af NASA. Isgennemtrængende radar gav et grundlæggende topografisk kort over jordens overflade under isen. Dette afslørede konturerne af det glatte, lavtliggende bassin, beliggende blandt højereliggende klipper. Tyngdekraftsmålinger viste, at materialet i bassinet er mindre tæt end det omgivende hårde, metamorfe bjergarter - bevis på, at det er sammensat af sedimenter skyllet ind fra siderne. Målinger af magnetisme (sedimenter er mindre magnetiske end fast sten) hjalp holdet med at kortlægge sedimenternes dybder.

Forskerne siger, at bassinet kan have dannet sig langs en nu længe sovende brudlinje, da grundfjeldet strakte sig ud og dannede en lav plet. Alternativt men mindre sandsynligt, tidligere istider kan have skåret depressionen ud, lade den blive fyldt med vand, når isen trak sig tilbage.

Hvad sedimenterne kan indeholde er et mysterium. Materiale vasket ud fra kanterne af iskappen har vist sig at indeholde rester af pollen og andre materialer, tyder på, at Grønland kan have gennemgået varme perioder i løbet af de sidste million år, lader planter og måske endda skove få fat. Men beviserne er ikke afgørende, dels fordi det er svært at datere så løse materialer. Det nyopdagede søbed, i modsætning, kunne give et intakt arkiv af fossiler og kemiske signaler, der dateres til en hidtil ukendt fjern fortid.

Bassinet "kan derfor være et vigtigt sted for fremtidige underisboringer og genvinding af sedimentregistreringer, der kan give værdifuld indsigt i glacialen, regionens klimatologiske og miljømæssige historie, skriver forskerne. Med toppen af ​​sedimenterne liggende 1,8 kilometer under den nuværende isoverflade (1,1 miles), sådan boring ville være skræmmende, men ikke umuligt. I 1990'erne, forskere trængte næsten to miles ind i toppen af ​​den grønlandske indlandsis og genfandt flere meter grundfjeld - på det tidspunkt, den dybeste iskerne, der nogensinde er boret. Bedriften, som tog fem år, er ikke siden blevet gentaget i Grønland, men et nyt projekt, der sigter mod at nå mere lavvandet grundfjeld i en anden del af det nordvestlige Grønland, er under planlægning i de næste par år.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.