Gedurende honderdduizenden jaren, sedimenten uit het zuiden van Groenland hebben hun weg gevonden naar de oceaan, waar ze door onderwaterstromingen naar een locatie in de Labradorzee worden gedragen, de Eirik Drift.

Hier, ze vestigen zich op de oceaanbodem, waar ze een verslag van de geschiedenis vormen, zich ophopen in lagen die het ecologische verleden documenteren van de landen waar ze vandaan kwamen.

Een nieuwe studie van de Universiteit van Buffalo gebruikt deze afzettingen om meer te weten te komen over het oude klimaat in het zuiden van Groenland, gericht op de zomertemperatuur tijdens perioden van relatieve warmte op aarde, interglacialen genoemd, de afgelopen 600, 000 jaar.

De wetenschappers keken, specifiek, tegen chemicaliën in bladwas. Deze verbindingen behoren tot de vele materialen die worden aangetroffen in de modder op de oceaanbodem, en voor Zuid-Groenland, de samenstelling van de chemicaliën verandert enigszins, afhankelijk van hoe warm of koel de regio is, zegt eerste auteur Allison Cluett, een doctoraat kandidaat in de geologie aan het UB College of Arts and Sciences.

Een conclusie van het onderzoek:perioden van langdurige warmte - waarin de zomers vele duizenden jaren warm blijven - kunnen bijzonder rampzalig zijn voor de Groenlandse ijskap. De bevindingen zijn een waarschuwing voor vandaag, zegt Elisabeth Thomas, doctoraat, UB universitair docent geologie, die het onderzoek met Cluett heeft uitgevoerd.

"Wat we zien is dat aanhoudende zomerwarmte wordt geassocieerd met dramatisch massaverlies van de ijskap, " zegt Thomas. "Vandaag, we stoten broeikasgassen uit, waardoor de temperatuur op aarde snel stijgt tot het niveau dat voor het laatst is waargenomen tijdens deze oude warme periodes. Klimaatmodellen laten zien dat als we in het huidige tempo broeikasgassen blijven uitstoten, er kunnen langdurige effecten zijn die de temperatuur op aarde nog duizenden jaren warm houden. We moeten nu handelen om onze uitstoot drastisch te verminderen om dit potentieel te minimaliseren, effecten op zeer lange termijn."

Het onderzoek wordt op 10 mei gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences .

Uit het onderzoek blijkt dat de zomertemperaturen in het zuiden van Groenland ongeveer 20, 000 jaar tijdens een warme periode van ongeveer 400 jaar, 000 jaar geleden - een tijd waarin wetenschappers geloven dat de Groenlandse ijskap aanzienlijk is gekrompen.

Dat staat in schril contrast met een periode van warmte die ongeveer 125, 000 jaar geleden en duurde ongeveer 5, 000 jaar. Tijdens dit kortere interglaciale, de zomertemperaturen in het zuiden van Groenland waren over het algemeen nog heter dan tijdens de warme periode van 400, 000 jaar geleden, de studie concludeert. En toch, men denkt dat de Groenlandse ijskap een veel grotere achteruitgang heeft doorgemaakt tijdens de warme periode die plaatsvond in 400, 000 jaar geleden.

"Sterke terugtrekking van de ijskap en bosbedekking in het zuiden van Groenland vonden plaats tijdens een periode van aanhoudende warmte van ongeveer 400, 000 jaar geleden, " zegt Cluett. "Vandaag, terwijl de mondiale temperatuur weer stijgt, we zouden op een vergelijkbaar traject kunnen zitten als we de uitstoot van broeikasgassen niet verminderen. Ons onderzoek wijst echt op het belang van de duur van warmte voor de ijskap."

Hoewel potentiële scenario's op een schaal van duizenden jaren misschien lang lijken, acties die in een korte periode worden ondernomen, kunnen intense effecten hebben die tot ver in de toekomst weerklinken, generatie na generatie beïnvloeden, zoals Cluett en Thomas aangeven.

Het onderzoek werd ondersteund door de National Science Foundation (NSF), onder meer via een NSF Graduate Research Fellowship en een door NSF gefinancierde Schlanger Ocean Drilling Fellowship naar Cluett, en een NSF Earth Sciences Instrumentation and Facilities-beurs aan Thomas. De bladwaschemicaliën die de wetenschappers bestudeerden, kwamen uit zeesediment dat in 1985 werd verzameld door het Ocean Drilling Program, vanaf een plek op de Eirik Drift ongeveer 280 kilometer ten zuiden van Groenland.

Naast de warme periodes 125, 000 en 400, 000 jaar geleden, Cluett en Thomas maakten ook gebruik van de sedimentmonsters om de zomertemperatuurtrends voor Zuid-Groenland te reconstrueren tijdens vier andere interglacialen.

"Dit zijn periodes die echt moeilijk zijn om te studeren in het noordpoolgebied, " Cluett says. "That's because as the ice sheets grow and wane, terrestrial records like lake sediments that could provide insight into environmental changes are often eroded away, so there's very little information about what the climate was like during these past times, which may be our best analogues for future warming."

The findings add to a trove of information that scientists are building up about the climate history of Greenland. Bijvoorbeeld, past studies have provided insight into topics such as ancient year-round temperatures at the summit of the ice sheet; the potential size of the Greenland Ice Sheet at various points in history; and the presence of spruce forests in southern Greenland during the exceptionally long warm period about 400, 000 years ago (indicated by pollen found in the ocean mud). The new research adds to this picture.

Bij elkaar genomen, these historical insights could help scientists understand how the Greenland Ice Sheet may respond to modern climate change.