1
Net voorbij de noordwestelijke rand van de enorme Groenlandse ijskap hebben onderzoekers van de Northwestern University meermodder ontdekt dat de laatste ijstijd heeft overleefd en de kansen daarop heeft verslagen. De modder en de overblijfselen van gewone vliegen die erin zijn genesteld, getuigen van twee interglaciale perioden in het noordwesten van Groenland. Hoewel onderzoekers al lang wisten dat deze twee perioden – het vroege Holoceen en het Laatste Interglaciaal – te maken hadden met opwarming van het Noordpoolgebied als gevolg van veranderingen in de aardbaan, toont de mix van vliegsoorten die uit deze perioden bewaard zijn gebleven aan dat Groenland zelfs warmer was dan tot nu toe werd gedacht.
Deze informatie kan onderzoekers helpen om de gevoeligheid van Groenland voor opwarming beter te peilen, door modellen van het klimaat en het gedrag van de ijskappen te testen en te verbeteren. Die modellen kunnen dan betere voorspellingen doen over hoe de ijskap van Groenland, die 80 procent van het Arctische land bedekt en genoeg ijs bevat om het mondiale zeeniveau met 20 voet te verhogen, zou kunnen reageren op de door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde.
“Noordwest-Groenland voelt misschien heel afgelegen, maar wat er met die ijskap gebeurt, is van belang voor iedereen in New York City, Miami en alle kuststeden over de hele wereld,” zei Yarrow Axford, hoofdauteur van de studie en universitair hoofddocent Aard- en planologie aan Northwestern. “Een van de grote onzekerheden in de klimaatwetenschap blijft hoe snel de aarde verandert als het warmer wordt. Geologie geeft ons de mogelijkheid om te zien wat er gebeurde toen de aarde warmer was dan nu.”
De studie, die op 4 juni werd gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences, bevatte bijdragen van medewerkers van Dartmouth College.
Mensen zullen misschien verbaasd zijn om te zien hoe het huidige ijskoude Groenland er tijdens de laatste twee interglaciale perioden uitzag. Tegenwoordig schommelt het noordwesten van Groenland tussen de 30 en 40 graden Celsius en krijgt het ’s zomers sneeuwstormen te verduren. Maar de gemiddelde zomertemperatuur in het vroege Holoceen (8.000 tot 11.000 jaar geleden) en het Laatste Interglaciaal (116.000 tot 130.000 jaar geleden) liep op tot ver in de 50.
Tijdens het Laatste Interglaciaal steeg het mondiale zeeniveau met 15 tot 30 voet, grotendeels als gevolg van het dunner worden van de ijskappen van Groenland en Antarctica. Maar nu denkt het team van Northwestern dat de noordelijke ijskap van Groenland sterker is opgewarmd dan eerder werd gedacht, wat zou kunnen betekenen dat Groenland meer verantwoordelijk is voor die zeespiegelstijging.
Lagen van tijd
Om deze oude temperaturen te meten, kijken onderzoekers naar ijskernen en meersedimentkernen. Omdat ijs en meersedimenten worden gevormd door een opeenstapeling van jaarlijkse lagen sneeuw of modder, bevatten deze kernen archieven van het verleden. Door in deze lagen te kijken, kunnen onderzoekers klimaataanwijzingen van eeuwen geleden vinden. Het vinden van meersedimenten ouder dan zo’n 10.000 jaar is in Groenland historisch gezien echter erg moeilijk.
“Het klassieke dat gletsjers doen is glijden,” zei Axford. “Dus wanneer de ijskap groter wordt, wordt al deze prachtige geologie opgeschept en uitgespuwd in de oceanen.”
Maar Axfords team vond een gebied waar dit niet het geval was.
Het klimaat in het noordwesten van Groenland biedt de perfecte omstandigheden om de sedimenten te bewaren in een klein meer dat Axfords team liefkozend “Wax Lips Lake” noemt vanwege zijn vorm.
“Tijdens de laatste ijstijd was de ijskap daar net dun genoeg, en de atmosfeer was net koud genoeg dat de ijskap bevroor aan de grond in plaats van te smelten aan de basis en te glijden,” zei Jamie McFarlin, een Ph.D. student in Northwestern’s departement van Aard- en planeetwetenschappen, die de studie leidde. Het groeide bovenop zichzelf en behield het grootste deel van de geologie eronder.”
“Het ijs ging zachtjes over deze plek heen in plaats van eroverheen te ploegen,” voegde Axford eraan toe.”
Nadat ze een twee meter lange buis met sediment uit de meerbedding van Wax Lips Lake had genomen, kamde McFarlin door de lagen om die uit het vroege Holoceen en het Laatste Interglaciale Tijdperk te onderzoeken. Toen ontdekte ze een mix van soorten meervliegen, chironomiden genaamd, die wijzen op een warmer klimaat in beide perioden. Bijzonder verrassend: In de laatste interglaciale periode wemelde het van een ander soort insect, de spookmug. Hoewel spookmuggen zijn gerapporteerd in geringe overvloed in noordelijke klimaten, zou men 1000 mijl zuidwaarts moeten reizen naar de Canadese provincie Labrador om spookmuggen te vinden in vergelijkbare overvloed als in de laatste interglaciale periode in het noordwesten van Groenland.
“Voor zover wij weten, is het nog nooit gevonden in Groenland. We denken dat dit de eerste keer is dat iemand het heeft gerapporteerd in oude sedimenten of moderne meren daar,” zei Axford. “We waren echt verrast om te zien hoe ver het naar het noorden migreerde.”
Het grotere plaatje
De ontdekking van deze mix van insecten betekent dat de gemiddelde juli-temperatuur in Noordwest-Groenland tijdens de laatste twee interglaciale periodes hoogstwaarschijnlijk boven de 50 graden uitkwam en mogelijk tot in de hoge 50-graden tijdens het Laatste Interglaciaal. Dit bevestigt omstreden geologische gegevens die zijn samengesteld uit ijskernen die in de buurt zijn genomen, en die ook wezen op een aanzienlijke opwarming tijdens deze perioden.
“Andere gegevens hebben aangetoond dat het klimaat van Noord-Groenland in die perioden veel warmer was dan men verwachtte, en die resultaten kregen terecht scepticisme,” zei Axford. “Nu hebben we een onafhankelijk verslag dat bevestigt dat toen het Noordpoolgebied in het verleden opwarmde, er vooral een sterke opwarming was in Noord-Groenland.”
Deze gegevens zullen de bredere wetenschappelijke gemeenschap helpen klimaat- en ijskapmodellen verder aan te scherpen die worden gebruikt om toekomstige veranderingen te voorspellen.
“Dit is het soort grondonderzoek dat we nodig hebben om echt nauwkeurige klimaatmodellen en projecties te krijgen,” zei Magdalena Osburn, een assistent-professor Aard- en planeetwetenschappen aan Northwestern, die medeauteur van de studie was. “We ontdekken dat modellen in sommige gevallen geen temperaturen opnemen die warm genoeg zijn voor dit deel van de wereld.”
Er is één caveat. Bekende veranderingen in de baan van de aarde veroorzaakten opwarming tijdens het vroege Holoceen en het Laatste Interglaciale Tijdperk. Vandaag is de opwarming te wijten aan menselijke oorzaken en gebeurt ze veel sneller dan tijdens die interglaciale perioden. Dat betekent dat er een kans bestaat dat de aarde niet op dezelfde manier reageert op de huidige opwarming.
“Het klimaat in het verleden is onze beste analogie voor de opwarming in de toekomst, en onze resultaten wijzen erop dat het land op deze zeer hoge breedtegraden in het noordpoolgebied in de komende eeuw misschien nog meer opwarmt dan voorspeld,” aldus Axford. “Maar niets in het verleden van de aarde is een perfecte analogie, omdat wat er vandaag gebeurt totaal ongekend is.”
Dit werk werd ondersteund door de National Science Foundation (NSF) Office of Polar Programs (awards 1108306 en 1107411), een NSF Graduate Research Fellowship, de Geological Society of America en het Institute for Sustainability and Energy at Northwestern.