Een mijl onder de dikke ijskap van Groenland ligt een netwerk van ravijnen die zo diep en lang zijn dat de grootste de Groenlandse 'Grand Canyon' wordt genoemd. De vorm van deze megacanyon suggereert dat het werd uitgehouwen door stromend water voorafgaand aan de wijdverbreide ijstijd. maar precies wanneer en hoe de grootste kloof van het eiland is gevormd, is onderwerp van intens debat.

Nu stellen wetenschappers uit de VS en Denemarken een verrassende nieuwe hypothese voor voor de vorming van de megacanyon:catastrofale "uitbarsting" overstromingen die plotseling en herhaaldelijk grote met smeltwater gevulde meren droogden. De bevindingen, deze week gepubliceerd in het tijdschrift Geology, suggereren ook dat het subglaciale ravijnnetwerk van Groenland de ijskap van het eiland sinds het begin heeft beïnvloed.

Hoewel herhaalde uitbarstingen van overstromingen zijn gesuggereerd als het mechanisme waardoor de Columbia River en andere Noord-Amerikaanse canyonnetwerken zijn gevormd, ze waren niet eerder beschouwd als de bron van het opmerkelijke landschap verborgen onder de Groenlandse ijskap, zegt Benjamin Keisling, de hoofdauteur van de studie en een voormalig afgestudeerde student aan de Universiteit van Massachusetts, die ook samenwerkte met onderzoekers van het Deense Centrum voor IJs en Klimaat tijdens een GROW-beurs van de National Science Foundation.

"Als de overstromingen die we voorstellen zich hebben voorgedaan, ze hadden de oceaancirculatie kunnen beïnvloeden, het veroorzaken van abrupte klimaatveranderingen met regionale en misschien mondiale betekenis, " zegt Keisling, nu een postdoctoraal onderzoeker bij Lamont-Doherty Earth Observatory. "De megacanyon onder Noord-Groenland beïnvloedt ook hoe ijs en water tegenwoordig in de subglaciale omgeving stromen, die van invloed is op de huidige stabiliteit van de ijskap, " hij zegt.

Een andere benadering

In de meeste studies van Groenland, onderzoekers gebruiken de moderne ijskap als uitgangspunt om te begrijpen hoe deze in de loop van de tijd is veranderd. Maar voor deze studie Keisling en zijn co-auteurs besloten tot een andere aanpak:onderzoeken hoe Groenland eruitzag vóór de wijdverbreide ijstijd. "We wilden de dynamiek van 'glaciale aanvang' beter begrijpen - hoe, waar, en waarom de ijskap eerst groeide op een ijsvrij eiland, " hij zegt.

Het team wilde ook inzicht krijgen in hoe de ijskap teruggroeide na het smelten. "We weten uit eerder werk dat dit in het verleden meerdere keren is gebeurd en in de toekomst opnieuw zou kunnen gebeuren, bij voldoende opwarming van de aarde, ’ zegt Keisling.

De onderzoekers gebruikten gekoppelde ijskap- en klimaatmodellen om de evolutie van de Groenlandse ijskap te simuleren over meerdere glaciaal-interglaciale cycli tijdens de wereldwijde afkoeling van het Plioceen naar het Pleistoceen, 2,58 miljoen jaar geleden. Ze ontdekten dat na lange perioden met stabiele temperaturen, een uitzonderlijk warme periode zou ervoor kunnen zorgen dat de ijskap zich snel terugtrekt. Dit smelten leidde tot de ontwikkeling van grote, met ijs afgedamde meren in gebieden waar het gesteente nog steeds laag was vanwege het gewicht van de voormalige ijskap.

De simulaties laten uiteindelijk zien dat de ijsdammen bezwijken, leiden tot grote uitbarstingen van overstromingen. "Overuren, " zegt Keisling, "Het lijkt erop dat het vullen en leeglopen van deze meren terwijl het ijs zich herhaaldelijk terugtrok en de megacanyons van Groenland uitsneed." Soortgelijke overstromingen zijn gedocumenteerd aan de rand van andere zich terugtrekkende ijskappen, hij zegt.

IJskapstabiliteit:verleden, Cadeau, en toekomst

Op basis van vergelijkingen met moderne uitbarstingen van overstromingen, de onderzoekers schatten dat er tientallen tot honderden van deze gebeurtenissen nodig waren om de grootste kloof van Groenland te kerven. Volgens Keisling wijdverbreide sedimentafzetting in de met water gevulde bassins kan ook het gedrag van de ijskap hebben beïnvloed elke keer dat deze teruggroeide.

uiteindelijk, Keisling zegt, de onderzoeksresultaten wijzen op toetsbare hypothesen die als leidraad kunnen dienen voor toekomstig onderzoek om eindelijk het lopende debat te beslechten over de vraag of de stabiliteit van de Groenlandse ijskap in de loop van de tijd is veranderd. "Het kennen van de geschiedenis van het gesteente van Groenland biedt context voor het begrijpen van het langetermijngedrag van de ijskap, "zegt hij. "Dit helpt om een ​​beeld te schetsen van wat er gebeurde tijdens voorbije warme perioden toen de smeltende ijskap de wereldwijde zeespiegel deed stijgen - een fenomeen dat we ook vandaag zien."