Fortidens temperatur på Grønland justeres

Den grønlandske iskappe gemmer på viden om Jordens klima mere end 125.000 år tilbage i tiden. Isen er dannet af den nedbør, der faldt som sne fra skyerne og som år efter år er blevet liggende og efterhånden presses sammen til is. Ved at bore ned gennem den ca. tre kilometer tykke iskappe, henter forskerne iskerner op, som årlag efter årlag giver detaljeret viden om fortidens klima. Ved at måle iskernenes indhold af den særlige iltisotop O18 får man viden om temperaturen i fortidens klima år for år.

Men der var noget, som ikke passede. I Grønland startede afslutningen af istiden for 15.000 år siden, og temperaturen steg hurtigt. Så blev det koldere igen indtil for 12.000 år siden, da der igen skete en hurtig temperaturstigning. Den første temperaturstigning kaldes Bølling-Allerød-overgangen, og den anden temperaturstigning kaldes Holocen-overgangen.

Temperaturer stik imod forventet

”Vi kunne se, at koncentrationen af kuldioxid og sol-indstrålingen var højere under den kolde periode mellem de to opvarmninger sammenlignet med den kolde periode før den første opvarmning for 15.000 år siden. Men temperaturmålingerne baseret på iltisotopen O18 viste, perioden mellem de to opvarmninger var koldere end den kolde periode før den første opvarmning for 15.000 år siden. Det var stik imod, hvad man skulle forvente”, fortæller postdoc Vasileios Gkinis, Center for Is og Klima, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet.

Forskerne undersøgte derfor iskerner fra tre forskellige iskerneboringer på Grønland, NEEM-projektet, NGRIP-projektet og GISP 2-projektet. Men iskernernes indhold af iltisotopen O18 var ikke nok til at rekonstruere periodens temperaturer i detaljer og deres geografiske udbredelse.

For at få mere detaljerede temperatur-data, brugte forskerne to relativt nye undersøgelsesmetoder, som begge gik ud på at undersøge det lag af sammenpresset, kornet sne, som dannes mellem det øverste lag af blød og luftig sne og det lag dybere nede i iskappen, hvor den sammenpressede sne er blevet omdannet til is. Den proces med at omdanne den luftige sne til hård is er fysisk, og både tykkelsen og vandmolekylernes bevægelighed er afhængig af temperaturen.

”Med den første metode målte vi indholdet af gassen kvælstof (nitrogen), og ved at måle forholdet mellem de to isotoper af kvælstof, N15 og N14 kunne vi rekonstruere, hvordan tykkelsen af den sammenpressede sne havde været tilbage til 19.000 år før nu”, fortæller Vasileios Gkinis.

Den anden metode gik ud på at beregne spredningen af luft med vandmolekyler med forskellig isotopsammensætning i lagene med sammenpresset sne. Denne proces med at udjævne de oprindelige vandisotop-svingninger fra nedbøren er afhængig af temperaturen, da vandmolekyler i dampform er mere mobile ved varmere temperaturer.
Temperaturer ’falder på plads’

Data for spredningen af vandmolekyler i de enkelte årlag i de grønlandske iskerner har således gjort det muligt at beregne temperaturen i lagene med sammenpresset sne 19.000 år tilbage i tiden.

”Det, vi fandt ud af var, at den tidligere temperaturkurve, som udelukkende var baseret på målinger af iltisotopen O18 var upræcis. Ilt-temperaturkurven sagde, at klimaet i det centrale Grønland var koldere for omkring 12.000 år siden end for omkring 15.000 år siden på trods af det faktum, at to meget vigtige klima-drivkræfter – kuldioxid i atmosfæren og solindstrålingen skulle tyde på det modsatte. Med vores nye, mere direkte rekonstruktion har vi været i stand til at vise, at klimaet i det centrale Grønland virkelig var varmere for omkring 12.000 år siden sammenlignet med for 15.000 år siden, så temperaturerne følger rent faktisk solindstrålingen og mængden af kuldioxid i atmosfæren. Vi anslår, at temperaturforskellen har været på 2-6 grader”, siger Bo Vinther, lektor i Center for Is og Klima på Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet.

Emner