Groenland is misschien het best bekend om zijn enorme ijskap op continentale schaal die tot 3, 000 meter boven zeeniveau, waarvan het snelle smelten een belangrijke bijdrage levert aan de wereldwijde zeespiegelstijging. Maar rondom deze enorme ijskap, die 79% van 's werelds grootste eiland beslaat, is de ruige kustlijn van Groenland bezaaid met met ijs bedekte bergtoppen. Deze perifere gletsjers en ijskappen ondergaan nu ook ernstig smelten als gevolg van antropogene (door de mens veroorzaakte) opwarming. Echter, klimaatopwarming en het verlies van deze ijskappen gingen misschien niet altijd hand in hand.

Nieuw gezamenlijk onderzoek van de Woods Hole Oceanographic Institution en vijf partnerinstellingen (University of Arizona, Universiteit van Washington, Staatsuniversiteit van Pennsylvania, Desert Research Institute en Universiteit van Bergen), vandaag gepubliceerd in Natuur Geowetenschappen , blijkt dat in de afgelopen periodes, gletsjers en ijskappen aan de kust van West-Groenland ondervonden heel andere klimatologische omstandigheden dan het binnenland van Groenland. De afgelopen 2, 000 jaar, deze ijskappen doorstonden perioden van opwarming waarin ze groter werden in plaats van krimpen.

Deze nieuwe studie breekt de klimaatgeschiedenis af die wordt weergegeven in een kern die is genomen van een ijskap voor de westkust van Groenland. Volgens de onderzoekers van de studie, terwijl er in Groenland al sinds het midden van de 20e eeuw ijskernboringen plaatsvinden, kustijskernstudies blijven uiterst beperkt, en deze nieuwe bevindingen bieden een nieuw perspectief op klimaatverandering in vergelijking met wat wetenschappers eerder begrepen door alleen ijskernen te gebruiken uit de binnenste delen van de Groenlandse ijskap.

"Gletsjers en ijskappen zijn unieke opslagplaatsen met hoge resolutie van de klimaatgeschiedenis van de aarde, en ijskernanalyse stellen wetenschappers in staat om te onderzoeken hoe veranderingen in het milieu, zoals verschuivingen in neerslagpatronen en opwarming van de aarde, de sneeuwval beïnvloeden, smeltend, en op zijn beurt de groei en terugtrekking van de ijskap beïnvloeden, " zei Sarah Das, Associate Scientist of Geology and Geophysics bij WHOI. "Als we kijken naar de verschillen in klimaatverandering die zijn geregistreerd in verschillende ijskernrecords, kunnen we de klimaatgeschiedenis en de ijsreactie in verschillende regio's van het noordpoolgebied vergelijken en contrasteren." Echter, tijdens deze studie, het werd ook duidelijk dat veel van deze ijskappen aan de kust nu zo sterk aan het smelten zijn dat deze ongelooflijke archieven voor altijd zullen verdwijnen.

Vanwege de uitdagende aard van het bestuderen van en toegang krijgen tot deze ijskappen, dit team was de eerste die dergelijk werk deed, hun studie centraal stellen, die begon in 2015, rond een kern verzameld op het schiereiland Nuussuaq in Groenland. Deze enkele kern biedt inzicht in hoe de klimaatomstandigheden aan de kust en de ijskapveranderingen gedurende de laatste 2, 000 jaar, vanwege gevolgde veranderingen in de chemische samenstelling en de hoeveelheid sneeuwval die jaar na jaar in de kern wordt gearchiveerd. Door hun analyse, onderzoekers ontdekten dat tijdens perioden van eerdere opwarming, ijskappen groeiden in plaats van te smelten, in tegenspraak met wat we tegenwoordig zien.

"Momenteel, we weten dat de ijskappen van Groenland smelten door de opwarming, verder bijdragen aan de zeespiegelstijging. Maar, we moeten nog onderzoeken hoe deze ijskappen in het verleden zijn veranderd door veranderingen in het klimaat, " zei Matthew Osman, postdoctoraal onderzoeksmedewerker aan de Universiteit van Arizona en in 2019 afgestudeerd aan het MIT-WHOI Joint-programma. "De bevindingen van deze studie waren een verrassing omdat we zien dat er een voortdurende verschuiving is in de fundamentele reactie van deze ijskappen op het klimaat:vandaag, ze verdwijnen, maar in het verleden, binnen kleine graden van opwarming, ze hadden eigenlijk de neiging om te groeien."

Volgens Das en Osman, dit fenomeen vindt plaats vanwege een "tug-of-war" tussen wat ervoor zorgt dat een ijskap groeit (verhoogde neerslag) of terugwijkt (verhoogd smelten) tijdens perioden van opwarming. Vandaag, wetenschappers observeren smeltsnelheden die hoger zijn dan de jaarlijkse sneeuwval bovenop ijskappen. Echter, in de afgelopen eeuwen zouden deze ijskappen uitzetten als gevolg van verhoogde neerslag als gevolg van hogere temperaturen. Het verschil tussen het verleden en het heden is de ernst van de moderne antropogene opwarming.

Het team verzamelde deze gegevens door door een ijskap op een van de hogere toppen van het Nuussuaq-schiereiland te boren. De hele kern, ongeveer 140 meter lang, duurde ongeveer een week om op te halen. Vervolgens brachten ze de meterslange stukken kern naar de National Science Foundation Ice Core Facility in Denver, Colorado, en bewaard bij -20 graden Celsius. De kernstukken werden vervolgens geanalyseerd door hun lagen op smeltkenmerken en sporenchemie bij het Desert Research Institute in Reno, Nevada. Door te kijken naar verschillende eigenschappen van de chemische inhoud van de kern, zoals delen per miljard lood en zwavel, onderzoekers waren in staat om de kern nauwkeurig te dateren door deze metingen te combineren met een model van de gletsjerstroom in het verleden.

"Deze modelschattingen van ijskapstroom, gekoppeld aan de werkelijke leeftijden die we hebben van deze hoge precisie chemie, help ons de veranderingen in de ijskapgroei in de loop van de tijd te schetsen. Deze methode biedt een nieuwe manier om inzicht te krijgen in veranderingen in de ijskap uit het verleden en hoe dat gecorreleerd is met het klimaat, " zei Das. "Omdat we een klimaatrecord van de kust verzamelen, kunnen we voor het eerst documenteren dat er grote temperatuurverschuivingen waren, snowfall and melt over the last 2, 000 jaar, showing much more variability than is observed in records from the interior of Greenland, " Das added.

"Our findings should urge researchers to return to these remaining ice caps and collect new climate records while they still exist, " added Osman.