science >> Wetenschap >  >> Natuur

Groenlandse landschapsgeschiedenis bewaard onder ijskap

De ijskernbooroperatie van Camp Century. Krediet:Lawrence Livermore National Laboratory

Groenland was niet altijd bedekt met ijs. In feite, in de afgelopen 1,1 miljoen jaar, Groenland had bloeiende vegetatie en ecosystemen.

Dat is de conclusie van een internationale groep onderzoekers, waaronder een wetenschapper van het Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), die sediment analyseerde aan de voet van de Camp Century-ijskern (1,4 kilometer diep) verzameld in 1966. Het onderzoek verschijnt in de Proceedings van de National Academy of Sciences .

Het begrijpen van de geschiedenis van de Groenlandse ijskap (GrIS) is van cruciaal belang voor het voorspellen van zijn reactie op toekomstige opwarming en bijdrage aan de zeespiegelstijging. Voor de context, als de GriS volledig gesmolten is, de zeespiegel zou met ongeveer 20 voet stijgen.

Het team analyseerde subglaciaal sediment en gesteente, teruggevonden aan de voet van ijskernen, dat terrestrisch bewijs levert voor GrIS-gedrag tijdens het Pleistoceen (2,6 miljoen jaar geleden en duurde tot ongeveer 11, 700 jaar geleden - de meest recente ijstijd).

het bezinksel, bevroren onder bijna 1,4 kilometer ijs, bevat goed bewaarde fossiele planten en biomoleculen afkomstig uit ten minste twee ijsvrije warme periodes in de afgelopen paar miljoen jaar.

Verrijkte stabiele isotopen in porie-ijs duiden op neerslag op lagere hoogten, wat de afwezigheid van een ijskap impliceert. De gelijkenis van kosmogene isotopenverhoudingen in het bovenste sediment met die gemeten in gesteente nabij het centrum van Groenland suggereert dat de ijskap in de afgelopen miljoen jaar minstens één keer is gesmolten en hervormd.

"De geschiedenis van de Groenlandse ijskap en de ecosystemen die Groenland bezetten tijdens ijsvrije intervallen zijn slecht bekend, " zei LLNL-wetenschapper Alan Hidy, een co-auteur van de studie. "Deze fragmentarische kennis van de klimaatgeschiedenis van Groenland beperkt ons begrip van de ijskap en de gevoeligheid van ecosystemen voor klimaatopwarming."

De ijskern van Camp Century, verzameld uit de periferie van de ijskap in het noordwesten van Groenland, 3,44 meter bevroren sediment teruggewonnen van onder 1,4 km gletsjerijs en slibijs; dit is het dikste subglaciale sedimentarchief dat tot nu toe is teruggevonden in een Groenlandse ijskern. Het subglaciale sediment werd niet verder bestudeerd dan de eerste meldingen van sedimentherkomst en microfossielen, waaronder overvloedige zoetwaterdiatomeeën en chrysophytecysten, stuifmeel en schaarse zeefossielen, zoals diatomeeën, sponskruiden en dinoflagellaten. Het basismateriaal bleef tientallen jaren in diepgevroren opslag totdat het in 2017 werd herontdekt.

In het nieuwe onderzoek het team ontcijferde de glaciale en ecologische geschiedenis van het noordwesten van Groenland met behulp van analytische technieken die niet beschikbaar waren toen dit unieke sedimentarchief meer dan 50 jaar geleden werd teruggevonden. Onderzoekers analyseerden twee monsters, respectievelijk uit de bovenste en onderste secties van het subglaciale sediment van Camp Century. Ze vonden de depositiegeschiedenis en kenmerken van het sediment met behulp van in situ kosmogene nucliden, infrarood-gestimuleerde luminescentie, geochemie en scanning-elektronenmicroscopie en energiedispersieve röntgenspectroscopie-analyses.

LLNL's Centre for Accelerator Mass Spectrometry-onderzoekers analyseerden kosmogeen 10 beryllium in de sedimenten, wat een belangrijke analyse was om te bepalen dat het ijs ergens in de afgelopen 1,1 miljoen jaar werd blootgesteld aan kosmogene straling nabij het oppervlak.

"We ontdekten dat het subglaciale sediment van Camp Century een uniek, multi-miljoen jaar oud record van ijstijd en vegetatie, Hidy zei. "Deze gegevens komen overeen met een aanhoudende ijsbedekking die is onderbroken door ten minste twee perioden van verlies en hergroei van de ijskap. een keer in het Vroeg-Pleistoceen en een andere in de afgelopen 1,1 miljoen jaar."