Forskare från sektionen Physics of Ice, Climate and Earth (PICE) vid Niels Bohr Institute, Köpenhamns universitet, har lyckats göra en metod för att belysa en annars mörk period i klimathistorien. Arbeta med iskärnan ReCap, borrade nära kusten i östra Grönland, postdoc Marius Simonsen undrade varför dammpartiklarna från mellanisttiden – den varmare tidsperioden mellan istiderna – var flera gånger större än dammpartiklarna från istiden. Hans forskning ledde till att en metod uppfanns som kan kartlägga glaciärernas framfart i kalla perioder och avsmältningen i varmare perioder. Dessa data är viktiga för de klimatmodeller vi använder för att förutsäga havsnivåhöjning. Resultatet är nu publicerat i Naturkommunikation .

De större stoftpartiklarna reser sig inte långt – de kommer från östra Grönland

Baserat på hypotesen att de större dammpartiklarna i isen inte kunde ha kommit långt ifrån, dåvarande Ph.D. studerande, Marius Simonsen, undersökte dammet på utvalda platser på östra Grönlands kust nära borrplatsen. Den kemiska sammansättningen visade sig likna de större partiklarna i isen. De mindre partiklarna av damm som fångas i isen, å andra sidan, resa från Asien, blåst till Grönland av dammstormar. Med andra ord, de större dammpartiklarna i isen måste betyda närvaro av bar mark nära borrplatsen. Isen består av ettåriga lager, som växtringarna i ett träd, så fördelningen av stora och små dammpartiklar kan kopplas till isens framfart och smältning. Stora partiklar betyder bar mark i närheten, små partiklar betyder att landet är täckt av is. Slutet på istiden, där inlandsisen drar sig tillbaka, är väl förklarat vetenskapligt, Marius Simonsen förklarar. "Men det är väldigt svårt att få fram data om tiden före istiden. Isen är en extremt stark naturkraft, så den maler bort allt när man avancerar. Men med den nya metoden, vi har data om isens framfart. Helt plötsligt, vi har en länk till information om hur snabbt vi går in i en istid, på ett sätt vi aldrig brukade ha."

Få kunskap om glaciärens reaktion på atmosfäriskt innehåll av CO ₂ är avgörande

Det är viktigt att veta mer om hur glaciärer reagerar på förändringar i atmosfären, och ganska mycket är känt om atmosfärens sammansättning under istiden. Resultaten från den nya metoden kan nu användas för att jämföra reaktionen i ismassorna med förändringar i atmosfärens innehåll av växthusgaser som CO ₂ . Marius Simonsen säger:"Glaciärerna drog sig tillbaka i början av den nuvarande interglacialen, precis som de gör idag på grund av klimatförändringarna. De två scenarierna är inte helt jämförbara, eftersom det fanns mycket mer inlandsis då än nu vid kusten på Östgrönland där iskärnan borras. Inte desto mindre, resultaten är mycket intressanta när man gör klimatmodeller, eftersom modellerna måste testas i jämförelse med verkligheten. Och i den nya metoden har vi skaffat oss en ankarpunkt i en period som det inte fanns så mycket vetenskaplig kunskap om." Metoden hjälper till att sätta begränsningar för vår kunskap om växthusgasernas inverkan på issmältning och, följaktligen, havsnivå.

Metoden kan ge oss ny information om hur snabbt glaciärerna drar sig tillbaka

Helle Astrid Kjær, biträdande professor i PICE, säger att målet med PICE nu är att använda den nya metoden på andra platser så att vi kan samla in mer data om förändringar av glaciärer i det förflutna. Forskarna planerar redan nya borrplatser i nordöstra Grönland och Kanada. Det är mycket troligt att framryckningen och smältningen av isen där skiljer sig från Östgrönland. "Kanske, med den nya metoden, vi kan se hur snabbt istiden kom in från norr och flyttade söderut, " säger Helle Astrid Kjær.

Det är en förutsättning för metodens genomförbarhet att bar mark finns i närheten av borrplatsen, så dammpartiklar kan hittas. Detta var fallet under den senaste interglacialen då temperaturen då, app. 115, 000 år sedan, var upp till 8 grader C. varmare än idag, enligt en tidigare studie från Niels Bohr Institute. Därav, Metoden kommer med största sannolikhet att kunna användas i nordöstra Grönland och Kanada. Forskarna vid Niels Bohr Institute etablerar redan nya samarbeten med kanadensiska forskare baserat på den nya metoden.

Borrning av iskärnan ReCap stöddes av Danmarks Nationalforskningsfond, American National Science Foundation, tyska Alfred Wegener-institutet och European Union Horizon 2020 Research and Innovation Programme. Mätningarna av damm stöddes av EU-finansieringen ice2ice och Horizon 2020—TIPES.