Een kleine aanwijzing gevonden in oud sediment heeft grote geheimen ontgrendeld over het vroegere en toekomstige klimaat van Groenland.

Net voorbij de noordwestelijke rand van de uitgestrekte Groenlandse ijskap, Onderzoekers van de Northwestern University hebben modder uit het meer ontdekt die de laatste ijstijd heeft overleefd. De modder, en overblijfselen van gewone vliegen die erin genesteld zijn, registreer twee interglaciale perioden in het noordwesten van Groenland. Hoewel onderzoekers al lang weten dat deze twee perioden - het vroege Holoceen en het laatste interglaciaal - opwarming in het noordpoolgebied hebben ervaren als gevolg van veranderingen in de baan van de aarde, de mix van vliegensoorten die uit deze tijd bewaard zijn gebleven, laat zien dat Groenland zelfs warmer was dan eerder werd gedacht.

Deze informatie kan onderzoekers helpen om de gevoeligheid van Groenland voor opwarming beter in te schatten, door het testen en verbeteren van modellen van klimaat en ijskapgedrag. Die modellen kunnen dan de voorspellingen verbeteren van hoe de ijskap van Groenland, die 80 procent van het Arctische land beslaat en genoeg ijs bevat om de wereldwijde zeespiegel van 20 voet te evenaren, zou kunnen reageren op de door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde.

"Noordwest-Groenland voelt misschien heel afgelegen, maar wat er met die ijskap gebeurt, zal voor iedereen in New York City van belang zijn, Miami en elke kuststad over de hele wereld, " zei Duizendblad Axford, de senior auteur van de studie en een universitair hoofddocent aard- en planetaire wetenschappen aan Northwestern. "Een van de grote onzekerheden in de klimaatwetenschap blijft hoe snel de aarde verandert als het warmer wordt. Geologie geeft ons de kans om te zien wat er gebeurde toen de aarde warmer was dan vandaag."

Vandaag gepubliceerd, XX mei, in de Proceedings van de National Academy of Sciences , de studie omvatte bijdragen van medewerkers van Dartmouth College.

Mensen zullen misschien verbaasd zijn om te zien hoe het huidige ijskoude Groenland er tijdens de laatste twee interglaciale perioden uitzag. Vandaag, het noordwesten van Groenland zweeft in de jaren '30 en lage jaren '40 Fahrenheit en doorstaat sneeuwstormen in de zomer. Maar gemiddelde zomertemperaturen in het vroege Holoceen (8, 000 tot 11, 000 jaar geleden) en het laatste interglaciaal (116, 000 tot 130, 000 jaar geleden) klom ver in de jaren 50.

Tijdens het laatste interglaciaal, de wereldwijde zeespiegel steeg met 15 tot 30 voet, grotendeels te wijten aan het dunner worden van de ijskappen van Groenland en Antarctica. Maar nu gelooft het team van Northwestern dat de ijskap van Noord-Groenland sterker is opgewarmd dan eerder werd gedacht, wat zou kunnen betekenen dat Groenland meer verantwoordelijk is voor die zeespiegelstijging.

Lagen van tijd

Om deze oude temperaturen te meten, onderzoekers kijken naar ijskernen en sedimentkernen van meren. Omdat ijs en merensediment zich vormen door een toenemende ophoping op jaarlijkse lagen sneeuw of modder, deze kernen bevatten archieven uit het verleden. Door door de lagen te kijken, onderzoekers kunnen klimaataanwijzingen van eeuwen geleden lokaliseren. Meersedimenten vinden ouder dan ongeveer 10, 000 jaar, echter, is historisch erg moeilijk geweest in Groenland.

"Het klassieke wat gletsjers doen, is glijden, "Zei Axford. "Dus als de ijskap groter wordt, al deze prachtige geologie wordt opgeschept en uitgespuugd in de oceanen."

Maar het team van Axford vond een gebied waar dit niet het geval was.

Het klimaat in het noordwesten van Groenland herbergt de perfecte omstandigheden om de sedimenten in een klein meer te behouden dat het team van Axford liefkozend "Wax Lips Lake" noemt vanwege zijn vorm.

"Tijdens de laatste ijstijd, de ijskap daar was net dun genoeg, en de atmosfeer was net koud genoeg dat de ijskap aan de grond bevroor in plaats van aan de basis te smelten en te schuiven, " zei Jamie McFarlin, een doctoraat student in de afdeling Aard- en planeetwetenschappen van Northwestern, die de studie leidde. "Het groeide bovenop zichzelf en bewaarde het grootste deel van de geologie eronder."

"Het ijs gleed zachtjes over deze plek in plaats van eroverheen te ploegen, ', voegde Axford eraan toe.

Na het nemen van een twee meter lange buis met sediment uit de bodem van Wax Lips Lake, McFarlin kamde door de lagen om die uit het vroege Holoceen en het laatste interglaciale tijdperk te onderzoeken. Het was toen dat ze een mix van soorten meervliegen opmerkte, chironomiden genoemd, dat suggereerde een warmer klimaat in beide periodes. Vooral verrassend:de laatste interglaciale periode wemelde van een ander type insect dat bekend staat als de spookmug. Hoewel fantoommuggen zijn gemeld in lage aantallen in noordelijke klimaten, men zou moeten reizen 1, 000 mijl naar het zuiden naar de Canadese provincie Labrador om spookmuggen te vinden in een vergelijkbare hoeveelheid als het Laatste Interglaciaal in het noordwesten van Groenland.

"Zo ver we weten, het is nooit gevonden in Groenland. We denken dat dit de eerste keer is dat iemand het heeft gerapporteerd in oude sedimenten of moderne meren daar, "Zei Axford. "We waren echt verrast om te zien hoe ver naar het noorden het migreerde."

Het grotere plaatje

Het ontdekken van deze mix van insecten betekent dat de gemiddelde juli van Noordwest-Groenland tijdens de laatste twee interglaciale perioden hoogstwaarschijnlijk boven de 50 graden is geklommen en mogelijk in de hoge jaren 50 tijdens het laatste interglaciaal. Dit bevestigt controversiële geologische gegevens die zijn gemaakt van ijskernen die in de buurt zijn genomen, wat ook duidde op een significante opwarming gedurende deze tijdsperioden.

"Andere gegevens hebben aangetoond dat het klimaat in het noorden van Groenland veel warmer was dan mensen in die periodes hadden verwacht, en die resultaten kregen terechte scepsis, "Zei Axford. "Nu hebben we een onafhankelijk record dat bevestigt dat toen de Noordpool in het verleden opwarmde, er was vooral sterke opwarming in het noorden van Groenland."

Deze gegevens zullen de bredere wetenschappelijke gemeenschap helpen om klimaat- en ijskapmodellen die worden gebruikt om toekomstige veranderingen te projecteren, verder aan te scherpen.

"Dit is het soort grondwaarheid dat we nodig hebben om echt nauwkeurige klimaatmodellen en projecties te krijgen, " zei Magdalena Osburn, een assistent-professor Aard- en planeetwetenschappen aan Northwestern, die co-auteur was van de studie. "Dat vinden we, in sommige gevallen, modellen bevatten geen temperaturen die warm genoeg zijn voor dit deel van de wereld."

Er is één voorbehoud. Bekende veranderingen in de baan van de aarde veroorzaakten opwarming tijdens het vroege Holoceen en het laatste interglaciale tijdperk. Vandaag, opwarming komt voort uit door de mens veroorzaakte bronnen en gebeurt veel sneller dan de opwarming tijdens die interglaciale perioden. Dat betekent dat de kans bestaat dat de aarde niet op dezelfde manier reageert op de huidige opwarming.

"Het klimaat uit het verleden is onze beste analogie voor toekomstige opwarming, en onze resultaten wijzen erop dat het land op deze zeer hoge breedtegraden in het noordpoolgebied in de komende eeuw zelfs meer kan opwarmen dan voorspeld, "Zei Axford. "Maar niets in het verleden van de aarde is een perfecte analoog, want wat er vandaag gebeurt, is totaal ongekend."