Onderzoekers van de sectie Physics of Ice, Klimaat en aarde (PICE) aan het Niels Bohr Instituut, Universiteit van Kopenhagen, zijn erin geslaagd een methode te maken om een ​​verder donkere periode in de klimaatgeschiedenis te verlichten. Werken met de ijskern ReCap, geboord dicht bij de kust in Oost-Groenland, postdoc Marius Simonsen vroeg zich af waarom de stofdeeltjes uit de interglaciale periode – de warmere periode tussen de ijstijden – enkele malen groter waren dan de stofdeeltjes uit de ijstijd. Zijn onderzoek leidde tot de uitvinding van een methode om de voortgang van de gletsjers in koude periodes en het smelten in warmere periodes in kaart te brengen. Deze gegevens zijn belangrijk voor de klimaatmodellen die we gebruiken om de zeespiegelstijging te voorspellen. Het resultaat is nu gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

De grotere stofdeeltjes reizen niet ver - ze komen uit Oost-Groenland

Gebaseerd op de hypothese dat de grotere stofdeeltjes in het ijs niet van ver kunnen komen, de toenmalige Ph.D. student, Marius Simonsen, onderzocht het stof op geselecteerde locaties aan de kust van Oost-Groenland, dicht bij de boorlocatie. De chemische samenstelling bleek vergelijkbaar met de grotere deeltjes in het ijs. De kleinere stofdeeltjes gevangen in het ijs, anderzijds, reizen vanuit Azië, door stofstormen naar Groenland geblazen. Met andere woorden, de grotere stofdeeltjes in het ijs moeten de aanwezigheid van kaal land in de buurt van de boorlocatie betekenen. Het ijs bestaat uit jaarlijkse lagen, als de jaarringen in een boom, zodat de verdeling van grote en kleine stofdeeltjes kan worden gekoppeld aan de voortgang en het smelten van het ijs. Grote deeltjes betekenen kaal land in de buurt, kleine deeltjes betekenen dat het land bedekt is met ijs. Het einde van de ijstijd, waar de ijskap zich terugtrekt, is goed wetenschappelijk verklaard, Marius Simonsen legt uit. "Maar het is heel moeilijk om gegevens over de periode voor de ijstijd te achterhalen. Het ijs is een extreem sterke natuurlijke kracht, dus het maalt alles weg bij het vooruitgaan. Maar met de nieuwe methode we hebben gegevens over de voortgang van het ijs. Plotseling, we hebben een link naar informatie over hoe snel we een ijstijd ingaan, op een manier die we vroeger nooit hadden."

Kennis opdoen over de reactie van gletsjers op het atmosferische CO-gehalte ₂ is cruciaal

Het is belangrijk om meer te weten over hoe gletsjers reageren op veranderingen in de atmosfeer, en er is nogal wat bekend over de samenstelling van de atmosfeer tijdens de ijstijd. De resultaten van de nieuwe methode kunnen nu worden gebruikt om de reactie in de ijsmassa's te vergelijken met veranderingen in de atmosferische inhoud van broeikasgassen zoals CO ₂ . Marius Simonsen zegt:"De gletsjers trokken zich terug aan het begin van het huidige interglaciaal, net zoals ze dat tegenwoordig doen vanwege de klimaatverandering. De twee scenario's zijn niet helemaal vergelijkbaar, want er was toen veel meer landijs dan nu bij de kust in Oost-Groenland waar de ijskern wordt geboord. Hoe dan ook, de resultaten zijn inderdaad erg interessant bij het maken van klimaatmodellen, omdat de modellen moeten worden getoetst aan de werkelijkheid. En met de nieuwe methode hebben we een ankerpunt gekregen in een periode waarover nog niet veel wetenschappelijke kennis bestond." De methode helpt bij het inperken van onze kennis over de invloed van broeikasgassen op het smelten van ijs en, bijgevolg, zeeniveau.

De methode kan ons nieuwe informatie geven over hoe snel de gletsjers zich terugtrekken

Helle Astrid Kjær, Universitair docent bij PICE, zegt dat het doel van PICE nu is om de nieuwe methode op andere locaties te gebruiken, zodat we meer gegevens kunnen verzamelen over de veranderingen van gletsjers in het verleden. De onderzoekers plannen al nieuwe boorlocaties in Noordoost-Groenland en Canada. Het is zeer waarschijnlijk dat de voortgang en het smelten van het ijs daar anders is dan in Oost-Groenland. "Misschien, met de nieuwe methode we kunnen zien hoe snel de ijstijd vanuit het noorden kwam en naar het zuiden trok, ' zegt Helle Astrid Kjær.

Voorwaarde voor de haalbaarheid van de methode is dat er kaal land aanwezig is in de buurt van de boorlocatie, dus stofdeeltjes kunnen worden gevonden. Dit was het geval tijdens het laatste interglaciaal als de temperatuur toen, app. 115, 000 jaar geleden, tot 8 graden warmer was dan vandaag, volgens een eerdere studie van het Niels Bohr Instituut. Vandaar, de methode zal hoogstwaarschijnlijk bruikbaar zijn in Noordoost-Groenland en Canada. Op basis van de nieuwe methode gaan de onderzoekers van het Niels Bohr Instituut al nieuwe samenwerkingen aan met Canadese onderzoekers.

Het boren van de ijskern ReCap werd ondersteund door de Deense National Research Foundation, de Amerikaanse National Science Foundation, het Duitse Alfred Wegener Instituut en het Europese Unie Horizon 2020 onderzoeks- en innovatieprogramma. De metingen van stof werden ondersteund door de EU-financiering ice2ice en Horizon 2020—TIPES.