Een internationaal onderzoeksteam gebruikte een computermodel om de geschiedenis van de ijstijd in de Alpen te reconstrueren, visualiseren in een computeranimatie van twee minuten. De simulatie heeft tot doel een beter begrip van de mechanismen van ijstijd mogelijk te maken.

Rond 115, 000 jaar geleden, de laatste ijstijd in de geschiedenis van de aarde begon. Het was een bewogen tijd, toen gletsjers van de Alpen naar het Zwitserse plateau oprukten, teruggetrokken, en dan weer verder. In het proces, de krachtige ijsstromen uitgehouwen valleien, zoals de Rhônevallei, steenpuin - variërend in grootte van fijn sediment tot keien met een gewicht van enkele tonnen - met hen door het landschap. Dit puin, afgezet als morenen, vormden de weelderige, groene uitlopers van de Alpen. De zware rotsblokken, bekend als onregelmatigheden, verspreid over het Zwitserse plateau, in Alpendalen en in het Juragebergte.

Driehonderd jaar onderzoek naar ijsgeschiedenis

Ondanks het feit dat ontdekkingsreizigers en wetenschappers al bijna 300 jaar onderzoek doen naar de gletsjergeschiedenis van de Alpen, niemand is er eerder in geslaagd eenduidig ​​vast te stellen welke klimaatontwikkelingen tot grootschalige ijstijd hebben geleid. Er bleven vragen over welke omstandigheden van invloed waren op hoe de gletsjers uitbreidden, hoe dik het ijs was, hoe vaak de ijskap uitzette en zich terugtrok, en waardoor het ijs in verschillende Alpenregio's met verschillende snelheden uitbreidde.

Om dit alles beter te begrijpen, Julien Seguinot van het Hydraulica-laboratorium van ETH Zürich, Hydrologie en Glaciologie, samen met een aantal collega's, gesimuleerde gletsjerontwikkeling in de Alpen in de afgelopen 120, 000 jaar op de CSCS-supercomputer "Piz Daint". Hun studie is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift De cryosfeer .

Om ijsvorming en gletsjerverspreiding te simuleren, ze gebruikten een speciaal model (Parallel Ice Sheet Model, of PISM) die ze voedden met gegevens over de initiële topografie van bergketens en gletsjers, de fysische eigenschappen van gesteente en gletsjers, mede gebaseerd op waarnemingen uit Antarctica en Groenland, warmtestroom uit het binnenste van de aarde, en de klimatologische omstandigheden. Ze baseerden zich op de huidige weergegevens in combinatie met paleoklimaatrecords afgeleid van sediment en ijskernen van de laatste 120, 000 jaar.

Meer gletsjerbeweging dan eerder gedacht

De wetenschappers voerden simulaties uit met drie verschillende sets paleoklimaatgegevens, evenals twee verschillende neerslagscenario's. Slechts één van de klimaatdatasets leverde resultaten op die overeenkomen met het geologische bewijs dat is achtergelaten door de gletsjers in gesteente en sediment. De resultaten van deze simulatie geven aan dat de gletsjers in de Alpen vaker vooruitgingen en zich terugtrokken dan eerder werd gedacht. Voor een lange tijd, glaciologen gingen uit van minimaal vier ijstijden. Sinds de jaren tachtig, echter, dit lage cijfer is vaak in twijfel getrokken. De nieuwe simulatie lijkt de theorie van frequentere ijstijden te ondersteunen, waaruit blijkt dat sommige gletsjers in de Alpen de afgelopen 120 keer meer dan 10 keer zijn opgeschoven en teruggetrokken, 000 jaar.

Volgens het model, de gletsjers breidden het verst uit rond 25, 000 jaar geleden en rukte op in de uitlopers van de Alpen, Bern bereiken, Zürich en het Bodenmeergebied inclusief Schaffhausen in Zwitserland, en verspreidde zich naar het oosten bijna naar München in Duitsland. In de loop van nog een paar duizend jaar, de ijstijd veranderde toen geleidelijk in de huidige interglaciale periode - dit is ook te zien in de video van de onderzoekers. Deze glaciale en interglaciale perioden wisselen elkaar af tijdens een ijstijd. De aarde bevindt zich momenteel in het midden van een ijstijd, wat wordt gedefinieerd als wanneer ten minste één van de polen van de aarde is bedekt met ijs.

Onderschatte ijsdikte

Met behulp van een gedetailleerde analyse van een andere simulatie die de ijstijd van de laatste 120 in kaart brengt, 000 jaar tot op de kilometer, de onderzoekers concluderen dat tijdens piekglaciatie, het ijs was misschien veel dikker dan eerder werd gedacht:in de bovenste Rhônevallei, bijvoorbeeld, het kan tot 800 meter dikker zijn geweest.

De onderzoekers geven toe dat de resultaten beperkt zijn vanwege onzekerheden veroorzaakt door de vereenvoudigde beschrijving van de processen tussen gletsjer en grond, evenals de klimatologische omstandigheden. Voor Seguinot, echter, de grootste moeilijkheid bij het onderzoek was het interpreteren van de beschikbare gegevens van gletsjersporen zoals morenen, grilligheid en de richting van de ijsstroom verzameld in de afgelopen 300 jaar. "Door gletsjermodellen zoals PISM te gebruiken op supercomputers zoals Piz Daint, we zijn in staat om de geschiedenis van de ijstijd te reconstrueren met een ongekend detailniveau, ", zegt Seguinot. Het valideren van dergelijke resultaten, echter, vereist meer en systematisch verzamelde gegevens in digitale kaarten over zowel lands- als taalgrenzen heen.