Grönland är kanske mest känt för sin enorma inlandsis som svävar upp till 3, 000 meter över havet, vars snabba smältning är en ledande bidragande orsak till den globala havsnivåhöjningen. Men runt denna massiva inlandsis, som täcker 79 % av världens största ö, är Grönlands karga kustlinje med istäckta bergstoppar. Dessa perifera glaciärer och inlandsisar genomgår nu också allvarlig smältning på grund av antropogen (människan orsakad) uppvärmning. Dock, klimatuppvärmningen och förlusten av dessa inlandsisar har kanske inte alltid gått hand i hand.

Ny samarbetsforskning från Woods Hole Oceanographic Institution och fem partnerinstitutioner (University of Arizona, University of Washington, Pennsylvania State University, Desert Research Institute och University of Bergen), publiceras idag i Naturgeovetenskap , avslöjar att under tidigare perioder, glaciärer och inlandsisar i kustnära västra Grönland upplevde klimatförhållanden mycket annorlunda än Grönlands inland. Under de senaste 2, 000 år, dessa inlandsisar utstod perioder av uppvärmning under vilka de växte sig större snarare än att krympa.

Denna nya studie bryter ner klimathistorien som visas i en kärna tagen från en inlandsis utanför Grönlands västra kust. Enligt studiens forskare, medan iskärnborrning har pågått på Grönland sedan mitten av 1900-talet, studier av kustis är fortfarande extremt begränsade, och dessa nya rön ger ett nytt perspektiv på klimatförändringar jämfört med vad forskare tidigare förstått genom att enbart använda iskärnor från de inre delarna av Grönlands inlandsis.

"Glaciärer och inlandsisar är unika högupplösta förvar av jordens klimathistoria, och iskärnanalys gör det möjligt för forskare att undersöka hur miljöförändringar – som förändringar i nederbördsmönster och global uppvärmning – påverkar hastigheten av snöfall, smältande, och i sin tur påverka inlandsisens tillväxt och reträtt, sa Sarah Das, Associate Scientist of Geology and Geophysics vid WHOI. "Att titta på skillnader i klimatförändringar som registrerats över flera iskärnrekord gör att vi kan jämföra och kontrastera klimathistorien och isresponsen över olika regioner i Arktis." Dock, under loppet av denna studie, Det blev också tydligt att många av dessa kustisar nu smälter så kraftigt att dessa otroliga arkiv är i stor risk att försvinna för alltid.

På grund av den utmanande naturen av att studera och komma åt dessa inlandsisar, detta team var det första att göra sådant arbete, centrera sina studier, som började 2015, runt en kärna som samlats in från Nuussuaq-halvön på Grönland. Denna enda kärna ger insikt i hur kustklimatförhållanden och inlandsisförändringar samvarierade under de senaste 2, 000 år, på grund av spårade förändringar i dess kemiska sammansättning och mängden snöfall som arkiveras år efter år i kärnan. Genom sin analys, utredare fann att under perioder av tidigare uppvärmning, istäcken växte snarare än att smälta, motsäger vad vi ser i dag.

"För närvarande, vi vet att Grönlands inlandsisar smälter på grund av uppvärmningen, ytterligare bidrar till havsnivåhöjningen. Men, vi har ännu inte utforskat hur dessa inlandsisar har förändrats tidigare på grund av förändringar i klimatet, sa Matthew Osman, postdoktoral forskarassistent vid University of Arizona och en 2019 examen från MIT-WHOI Joint-programmet. "Fynden av den här studien var en överraskning eftersom vi ser att det pågår en förändring i det grundläggande svaret från dessa inlandsisar på klimatet:Idag, de försvinner, men förr i tiden, inom små grader av uppvärmning, de tenderade faktiskt att växa."

Enligt Das och Osman, detta fenomen uppstår på grund av en "dragkamp" mellan det som får en inlandsis att växa (ökad nederbörd) eller dra sig tillbaka (ökad smältning) under perioder av uppvärmning. I dag, forskare observerar smälthastigheter som överstiger hastigheten för årliga snöfall på istopparna. Dock, under tidigare århundraden skulle dessa inlandsisar expandera på grund av ökade nederbördsnivåer till följd av varmare temperaturer. Skillnaden mellan det förflutna och nuet är hur allvarlig den moderna antropogena uppvärmningen är.

Teamet samlade in dessa data genom att borra genom en inlandsis på toppen av en av de högre topparna på Nuussuaq-halvön. Hela kärnan, ca 140 meter lång, tog ungefär en vecka att hämta. De tog sedan med sig de meterlånga bitarna av kärnan till National Science Foundation Ice Core Facility i Denver, Colorado, och förvarade dem vid -20 grader Celsius. Kärnbitarna analyserades sedan med sina lager för smältegenskaper och spårkemi vid Desert Research Institute i Reno, Nevada. Genom att titta på olika egenskaper hos kärnans kemiska innehåll, som delar per miljard av bly och svavel, utredare kunde exakt datera kärnan genom att kombinera dessa mätningar med en modell av tidigare glaciärflöde.

"Dessa modelluppskattningar av inlandsisens flöde, tillsammans med de faktiska åldrarna som vi har från denna högprecisionskemi, hjälp oss att beskriva förändringar i istäckens tillväxt över tid. Denna metod ger ett nytt sätt att förstå tidigare inlandsisförändringar och hur det är korrelerat med klimatet, ", sa Das. "Eftersom vi samlar in ett klimatrekord från kusten, vi kan för första gången dokumentera att det var dessa stora temperaturförändringar, snöfall och smälta under de senaste 2, 000 år, uppvisar mycket mer variation än vad som observeras i register från Grönlands inland, " lade Das till.

"Our findings should urge researchers to return to these remaining ice caps and collect new climate records while they still exist, " added Osman.