Isen på Grønland indeholder næringsstoffer fra nedbør
Ny forskning viser, at iskappen på Grønland indeholder næringsstoffet fosfor, som er ført med atmosfæren ind over landet, hvor den er faldet ned med nedbøren. Undersøgelserne af iskerneboring gennem den kilometertykke iskappe viser, at der er forskel på mængden af fosfor i varme og kolde klimaperioder. Den nye viden har betydning for, hvor store mængder næringsstoffer, der kan forventes at flyde ud i Polarhavet, når klimaet bliver varmere, og isen smelter og flyder ud i havet, hvor næringsstoffer giver grobund for øget algevækst. Resultaterne er publiceret i Journal of Geophysical Research.
Når skyerne falder som nedbør, indeholder den også nogle af de stoffer, f.eks. fosfor, der var i havet, og det kan man måle i de iskerner, der er boret gennem den mere end 2½ kilometer tykke iskappe ved NEEM projektet i det nordvestlige Grønland.
Fosfor er et vigtigt næringsstof for plantevæksten i naturen og som gødning ved produktionen af fødevarer. 30 procent af alle biologiske systemer er afhængige af fosfor og nitrat. Næringsstoffer, der ikke optages af planterne, kan blive skyllet ud i åløb og videre ud i havet. Desuden får de dybe have, langt fra land tilført næringsstoffet fosfor fra atmosfæren i form af nedbør med støvpartikler. Når solen opvarmer havet, fordamper noget af vandet, som stiger op i atmosfæren og danner skyer. Skyerne kan nå op til omkring 15 kilometers højde og fordele sig over hele kloden.
Nedbør og støvstorme
Når skyerne falder som nedbør, indeholder den også nogle af de stoffer, f.eks. fosfor, der var i havet, og det kan man måle i de iskerner, der er boret gennem den mere end 2½ kilometer tykke iskappe ved NEEM projektet i det nordvestlige Grønland. Da isen er dannet af den sne, der år efter år falder og bliver liggende, og som efterhånden bliver trykket sammen til is, kan man få viden om fortidens klima og nedbørens indhold af næringsstoffer.
Men havene er ikke de eneste, der bidrager med fosfor. På Jorden opstår der ind imellem store storme, der blæser støv fra tørre landområder op i atmosfæren, hvor det spredes over kloden og falder ned, blandt andet på Grønland. Støvet indeholder også fosfor. Alt det, der kommer ned fra atmosfæren kan man måle i iskernerne.
: Iskernen bliver smeltet på en varm plade. Herfra bliver smeltevandet analyseret for indholdet af fosfor og fosfat. Striberne i isen viser forskellige klimatiske perioder med meget og lidt støv.
”Vi har analyseret isen fra forskellige perioder mellem istiden og nutiden. Vi ser på, hvad det totale indhold af fosfor er, og hvor meget af fosfor’et, der består af den særlige ion PO43- - kaldet fosfat, som er biologisk opløselig. Både mængden af fosfor og forholdet mellem de to varianter, fosfor og fosfat, fortæller os noget om atmosfærens transport af næringsstoffer”, fortæller Helle Astrid Kjær, postdoc i Center for Is og Klima på Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet.
Mest fosfor i kolde perioder
Den sidste istid varede omkring 100.000 år og sluttede for ca. 12.000 år siden, men der var store udsving i temperaturen under istiden. Analyserne viser, at under istidens maximum for ca. 25.000 år siden, var højest indhold af fosfor, og tilsvarende fandt man høje niveauer i andre kolde perioder, mens de varme perioder under istiden har et 10 gange lavere indhold af fosfor.
”Meget af det fosfor, vi finder i de kolde perioder, hænger sammen med det støv, der kommer ind fra de store støvstorme. Det kan vi se, fordi det fortrinsvis drejer sig om den form for fosfor, som ikke er så biologisk nedbrydelig”, fortæller Helle Astrid Kjær.
Forskerne fandt høje niveuaer af fosfor i atmosfæren i de kolde perioder og lavere nievauer i de varme.
Men det, de også kan se er, at når der er store vulkanudbrud, der spyr tonsvis af aske og svovlsyre langt op i atmosfæren, så bliver atmosfæren mere sur, og så opløses fosfor’en i støvet fra støvstormene og bliver mere opløselig og dermed mere biologisk tilgængelig. Det ser man f.eks. i forbindelse med det store islandske Laki-udbrud i 1783 og i 1816 ved Tambora-udbruddet i Indonesien.
Målinger fra perioden 1770-1820 viser også en del fosfor, og det består overvejende af den særlige ion PO43- - kaldet fosfat, som er biologisk nedbrydelig. Fosfaten hænger sammen med partikler i atmosfæren fra store skovbrande, mens fosfor’en kommer fra støv.
Støv fra Sahara blæser langt og er med til at bringe næringstoffet fosfor til regnskovene i sydamerika. Tilsvarende var der store storme under istiden, der bragte støv med fosfor hele vejen fra Kina til Grønland. Credit: Conceptual Image Lab, NASA/Goddard Space Flight Center
”Målinger fra 1930-2004 viser derimod ikke så store mængder fosfor og fosfat, og det er meget overraskende, for da bruger vi rigtigt meget gødning og affaldsforbrænding, som kan give store mængder fosfor i naturen, men det er åbenbart ikke nået op til Nordgrønland med nedbøren”, fortæller Helle Astrid Kjær.
Isens indhold af næringsstoffer er vigtig i en tid, hvor vi står overfor en global opvarmning, der kan betyde, at store dele af indlandsisen på Grønland vil smelte og flyde ud i havet. Store mængder næringsstoffer kan betyde øget algevækst i Polarhavet.
Forskningen, som er lavet i samarbejde med forskere fra Japan og Italien, viser dog, at det ikke ser alarmerende ud.
”De mængder af fosfor og fosfat, vi har målt, er ikke høje i forhold til det niveau, vi normalt ser i havet, men da isen fortrinsvis smelter om foråret og sommeren, hvor algerne er i vækst og allerede har brugt mange af næringstofferne i overfladevandet, kan niveauet i smeltevandet føre til øget algevækst i polarhavet”, siger Helle Astrid Kjær.
Helle Astrid Kjær, postdoc i Center for Is og Klima på Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet, +45 5052-8004, hellek@fys.ku.dk