Några av världens största exemplar av sällsynta kalciumkarbonatkristaller, känd som glendoniter, finns i Danmark.

Kristallerna bildades för mellan 56 och 54 miljoner år sedan, under en period som är känd för att ha haft några av de högsta temperaturerna i jordens geologiska historia. Deras närvaro har länge väckt förundran bland forskare världen över.

"Varför vi hittar glendoniter från en het period, när temperaturen i genomsnitt var över 35 grader, har länge varit ett mysterium. Det borde inte vara möjligt, " förklarar Nicolas Thibault, en docent vid Köpenhamns universitets institution för geovetenskap och naturresursförvaltning.

Detta beror på att glendoniter är sammansatta av ikaite, ett mineral som bara är stabilt, och kan därför bara kristallisera, vid temperaturer under fyra grader Celsius.

Vulkaner som ansvarar för kalla intervaller

I deras nya studie, Nicolas Thibault, tillsammans med avdelningskollegorna Madeleine Vickers, Christian Bjerrum och Christoph Korte, utfört kemiska analyser av de danska glendoniterna.

Deras arbete avslöjar att den tidiga eocena epoken, mellan 56 och 48 miljoner år sedan, var inte alls så jämnt varm som en gång trodde.

"Vår studie visar att det måste ha förekommit perioder av kyla under eocentiden. Annars, dessa kristaller kunde inte existera – de skulle helt enkelt ha smält. Vi föreslår också ett förslag på hur denna nedkylning kan ha skett, och därvid, potentiellt lösa mysteriet om hur glendoniter i Danmark och resten av världen kom till, säger Nicolas Thibault. Han tillägger:

"Det var förmodligen ett stort antal vulkanutbrott på Grönland, Island och Irland under denna period. Dessa släppte ut svavelsyradroppar i stratosfären, som kunde ha stannat där i flera år, skuggar planeten från solen och reflekterar bort solljuset. Detta hjälper till att förklara hur regionalt kalla områden var möjliga, vilket är det som påverkade klimatet i tidigt eocen Danmark."

Lager av vulkanisk aska i berg

Närvaron av vulkanisk aktivitet avslöjas av, bland annat, sedimentlager synliga på päls, där lager av vulkanisk aska är tydligt synliga som band i de kustnära bluffarna.

"Vår studie hjälper till att lösa ett mysterium om glendoniter, samt att visa att kallare episoder är möjliga under annars varmare klimat. Detsamma kan sägas om idag, när vi visar upp möjligheten till plötsliga klimatförändringar, avslutar Nicolas Thibault.