Camp Century iskärnborrning. Kredit:Lawrence Livermore National Laboratory
Grönland var inte alltid täckt av is. Faktiskt, under de senaste 1,1 miljoner åren, Grönland hade blomstrande växtlighet och ekosystem.
Det är slutsatsen från en internationell grupp forskare, inklusive en vetenskapsman från Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), som analyserade sediment vid basen av Camp Century-iskärnan (1,4 kilometer djup) som samlades in 1966. Forskningen visas i Proceedings of the National Academy of Sciences .
Att förstå historien om Grönlands inlandsis (GrIS) är avgörande för att förutsäga dess svar på framtida uppvärmning och bidrag till havsnivåhöjningen. För sammanhanget, om GrIS helt smält, havsnivån skulle stiga med cirka 20 fot.
Teamet analyserade sub-glaciala sediment och sten, hämtat vid basen av iskärnor, som ger markbundna bevis för GrIS-beteende under Pleistocene-epoken (2,6 miljoner år sedan och varade till omkring 11, 700 år sedan - den senaste istiden).
Sedimentet, frusna under nästan 1,4 kilometer is, innehåller välbevarade fossila växter och biomolekyler som kommer från minst två isfria varma perioder under de senaste miljoner åren.
Anrikade stabila isotoper i poris indikerar nederbörd på lägre höjder, antyder frånvaron av ett inlandsis. Likheten mellan kosmogena isotopförhållanden i det översta sedimentet med de som uppmätts i berggrunden nära Grönlands centrum tyder på att inlandsisen smälte och reformerades minst en gång under de senaste miljoner åren.
"Historien om Grönlands inlandsis och de ekosystem som ockuperade Grönland under isfria intervaller är dåligt känd, " sa LLNL-forskaren Alan Hidy, en medförfattare till studien. "Denna fragmentariska kunskap om Grönlands klimathistoria begränsar vår förståelse av inlandsis och ekosystems känslighet för klimatuppvärmning."
Iskärnan från Camp Century, insamlad från inlandsisens periferi i nordvästra Grönland, återvann 3,44 meter fruset sediment under 1,4 km glacialis och siltig is; detta är det tjockaste subglaciala sedimentära arkivet som hittills återvunnits från en iskärna på Grönland. Det subglaciala sedimentet studerades inte utöver initiala rapporter om sedimentuppkomst och mikrofossiler, inklusive rikliga sötvattenkiselalger och krysofytcystor, pollen och få marina fossiler, såsom kiselalger, svampspiklar och dinoflagellater. Basalmaterialet låg kvar i fryst lager i decennier tills det återupptäcktes 2017.
I den nya forskningen, teamet dechiffrerade nordvästra Grönlands glaciala och ekologiska historia med hjälp av analytiska tekniker som var otillgängliga när detta unika sedimentarkiv hämtades för mer än 50 år sedan. Forskare analyserade två prover, från de övre och nedre delarna av Camp Century subglaciala sediment. De hittade avsättningshistoriken och egenskaperna hos sedimentet med hjälp av in situ kosmogena nuklider, infraröd-stimulerad luminescens, geokemi och svepelektronmikroskopi och energidispersiva röntgenspektroskopianalyser.
LLNL:s Center for Accelerator Mass Spectrometry-forskare analyserade kosmogent 10 beryllium i sedimenten, vilket var en nyckelanalys för att fastställa att isen exponerades för ytnära kosmogen strålning någon gång under de senaste 1,1 miljoner åren.
"Vi fann att Camp Century sub-glaciala sediment bevarar en unik, mångmiljonåriga rekord av glaciation och vegetation, ", sa Hidy. "Dessa data stämmer överens med ihållande istäcke avbrutet av minst två perioder av inlandsförlust och återväxt, en gång under tidig Pleistocen och en annan under de senaste 1,1 miljoner åren."