Havbundssedimenter fortæller en historie om gamle grønlandske somre

Over hundredtusinder af år, sedimenter fra det sydlige Grønland er på vej ud i havet, hvor de bliver båret af undervandsstrømme til et sted i Labradorhavet kaldet Eirik Drift.

Her, de slår sig ned på havbunden, hvor de danner en optegnelse over historien, akkumuleres i lag, der dokumenterer miljøfortiden for de lande, de kom fra.

En ny University at Buffalo undersøgelse bruger disse aflejringer til at lære om oldtidens klima i det sydlige Grønland, med fokus på sommertemperaturen i perioder med relativ varme på Jorden, kaldet mellemistider, over de sidste 600, 000 år.

Forskerne kiggede, specifikt, ved kemikalier i bladvoks. Disse forbindelser er blandt mange materialer, der findes i havbundens mudder, og for det sydlige Grønland, kemikaliernes sammensætning ændrer sig en smule afhængigt af hvor varmt eller køligt området er, siger førsteforfatter Allison Cluett, en ph.d. kandidat i geologi ved UB College of Arts and Sciences.

En konklusion af forskningen:Perioder med langvarig varme – hvor somrene forbliver varme i mange tusinde år – kan være særligt katastrofale for Grønlands Indlandsis. Resultaterne er en advarsel for i dag, siger Elizabeth Thomas, Ph.D., UB adjunkt i geologi, som udførte undersøgelsen med Cluett.

"Det, vi ser, er, at vedvarende sommervarme er forbundet med dramatisk tab af indlandsis. " siger Thomas. "I dag, vi udsender drivhusgasser, hvilket får Jordens temperatur til hurtigt at stige til niveauer, der sidst er set i disse gamle varme perioder. Klimamodeller viser, at hvis vi fortsætter med at udlede drivhusgasser med den nuværende hastighed, der kan være langvarige effekter, der vil holde jordens temperatur varm i tusinder af år. Vi er nødt til at handle nu for dramatisk at reducere vores emissioner for at minimere dette potentiale, meget langsigtede virkninger."

Undersøgelsen vil blive offentliggjort den 10. maj i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Forskningen viser, at sommertemperaturerne i det sydlige Grønland var forhøjet i omkring 20, 000 år i en varm periode, der fandt sted omkring 400, 000 år siden - en tid, hvor videnskabsmænd mener, at Grønlands Indlandsis krympede betydeligt.

Det står i kontrast til en periode med varme, der fandt sted omkring 125, 000 år siden og varede omkring 5, 000 år. Under denne kortere mellemistid, sommertemperaturerne i det sydlige Grønland var generelt endnu varmere end i den varme periode, der indtraf 400, 000 år siden, konkluderer undersøgelsen. Og stadigvæk, Indlandsisen på Grønland menes at have oplevet et meget større fald i den varme periode, der fandt sted 400, 000 år siden.

"Stærk tilbagetrækning af indlandsisen og skovdække i det sydlige Grønland fandt sted i en periode med vedvarende varme omkring 400, 000 år siden, " siger Cluett. "I dag, med stigende globale temperaturer igen, vi kunne være på en lignende bane, hvis vi ikke reducerer drivhusgasemissionerne. Vores forskning peger virkelig på betydningen af ​​varigheden af ​​varmen for indlandsisen."

Mens potentielle scenarier på en skala af tusinder af år kan virke som lang tid, handlinger foretaget over en kort periode kan have intense virkninger, der giver genlyd langt ud i fremtiden, påvirker generation efter generation, som Cluett og Thomas påpeger.

Undersøgelsen blev støttet af National Science Foundation (NSF), herunder gennem et NSF Graduate Research Fellowship og et NSF-finansieret Schlanger Ocean Drilling Fellowship til Cluett, og en NSF Earth Sciences Instrumentation and Facilities-tilskud til Thomas. Bladvokskemikalierne, som forskerne undersøgte, kom fra havsediment indsamlet i 1985 af Ocean Drilling Program, fra et sted på Eiriksdriften omkring 280 kilometer syd for Grønland.

Ud over de varme perioder 125, 000 og 400, 000 år siden, Cluett og Thomas udnyttede også sedimentprøverne til at rekonstruere sommertemperaturtendenserne for det sydlige Grønland under fire andre mellemistider.

"Det er perioder, der er virkelig svære at studere i Arktis, " siger Cluett. "Det er fordi, efterhånden som iskapperne vokser og aftager, terrestriske optegnelser som søsedimenter, der kunne give indsigt i miljøændringer, eroderes ofte væk, så der er meget lidt information om, hvordan klimaet var i disse tidligere tider, som kan være vores bedste analoger til fremtidig opvarmning."

The findings add to a trove of information that scientists are building up about the climate history of Greenland. For eksempel, past studies have provided insight into topics such as ancient year-round temperatures at the summit of the ice sheet; the potential size of the Greenland Ice Sheet at various points in history; and the presence of spruce forests in southern Greenland during the exceptionally long warm period about 400, 000 years ago (indicated by pollen found in the ocean mud). The new research adds to this picture.

Taget sammen, these historical insights could help scientists understand how the Greenland Ice Sheet may respond to modern climate change.