Grönland-Fossil-Entdeckung schockt Wissenschaftler und bestätigt, dass das Zentrum des Eisschildes in jüngster Vergangenheit geschmolzen ist.

5. August 2024

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von der Universität von Vermont

Die Geschichte von Grönland wird immer grüner - und beängstigender. Eine neue Studie liefert den ersten direkten Beweis dafür, dass nicht nur die Ränder, sondern auch das Zentrum des Grönland-Eisschildes in der jüngsten geologischen Vergangenheit geschmolzen sind und die heute eisbedeckte Insel damals eine grüne Tundralandschaft beherbergte.

Ein Team von Wissenschaftlern untersuchte erneut ein paar Zoll Bodensedimente von unten eines in 1993 in der Mitte von Grönland entnommenen, zwei Meilen tiefen Eiskerns - der seit 30 Jahren in einer Lagerstätte in Colorado aufbewahrt wurde. Sie waren erstaunt, Boden zu entdecken, der Weidenholz, Insektenteile, Pilze und einen Mohnsamen in tadellosem Zustand enthielt.

"Diese Fossilien sind wunderschön", sagt Paul Bierman, ein Wissenschaftler an der Universität von Vermont, der die neue Studie gemeinsam mit UVM-Graduate-Halley Mastro und neun weiteren Forschern leitete. "aber ja, wir gehen vom Schlechten zum Schlechteren", in Bezug darauf, was das über den Einfluss des menschengemachten Klimawandels auf das Schmelzen des Grönland-Eisschildes impliziert.

Die am 5. August in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichte Studie bestätigt, dass das Grönland-Eis schmolz und die Insel im Rahmen einer früheren Warmzeit wahrscheinlich innerhalb der letzten Million Jahre grün wurde - was darauf hinweist, dass der riesige Eisschild fragiler ist als Wissenschaftler in den letzten Jahren realisiert hatten.

Wenn das Eis, das das Zentrum der Insel bedeckte, geschmolzen war, musste der Großteil des Restes auch geschmolzen sein. "Und wahrscheinlich für viele Tausende von Jahren", sagte Bierman, genug Zeit für die Bodenbildung und die Etablierung eines Ökosystems.

"Diese neue Studie bestätigt und erweitert, dass ein Großteil des Meeresspiegelanstiegs zu einer Zeit erfolgte, als die Ursachen der Erwärmung nicht besonders extrem waren", sagte Richard Alley, ein führender Klimawissenschaftler an der Penn State, der die neue Forschung überprüft hat. "was auf die möglichen Schäden hinweist, die wir verursachen könnten, wenn wir weiterhin das Klima erwärmen".

Der Meeresspiegel steigt heute um mehr als einen Zoll pro Jahrzehnt. "Und er wird immer schneller", sagte Bierman.

Es wird wahrscheinlich bis Ende dieses Jahrhunderts um mehrere Fuß höher sein, wenn die heutigen Kinder Großeltern sind. Und wenn der Ausstoß von Treibhausgasen - durch Verbrennen fossiler Brennstoffe - nicht drastisch reduziert wird, würde die nahezu vollständige Schmelze des Grönland-Eises in den nächsten Jahrhunderten zu einigen 23 Fuß Meeresspiegelanstieg führen.

"Schauen Sie sich Boston, New York, Miami, Mumbai oder wählen Sie Ihre Küstenstadt auf der ganzen Welt aus und fügen Sie 20 Fuß Meeresspiegel hinzu", sagte Bierman. "Sie gehen unter Wasser. Kaufen Sie nicht ein Strandhaus."

Im Jahr 2016 testete Joerg Schaefer an der Columbia University und Kollegen Gestein vom Boden desselben 1993 Eiskerns (genannt GISP2) und veröffentlichten eine damals umstrittene Studie, die darauf hinwies, dass der gegenwärtige Grönland-Eisschild nicht älter als 1,1 Millionen Jahre sein könnte; dass es während des Pleistozäns (der geologischen Periode, die vor 2,7 Millionen Jahren begonnen hat) längere eisfreie Perioden gab; und dass, wenn das Eis an der GISP2-Stelle geschmolzen wäre, dann auch 90% des restlichen Grönlands geschmolzen wären. Dies war ein großer Schritt, um die langjährige Vorstellung zu widerlegen, dass Grönland eine unerbittliche Festung aus Eis ist, die seit Millionen von Jahren festgefroren ist.

Dann untersuchten Paul Bierman von der UVM und ein internationales Team im Jahr 2019 einen anderen Eiskern, der in den 1960er Jahren am Camp Century in der Nähe der Küste von Grönland entnommen wurde. Sie waren schockiert, am Boden dieses Kerns Zweige, Samen und Insektenteile zu entdecken, die zeigten, dass das Eis dort innerhalb der letzten 416.000 Jahre geschmolzen war. Mit anderen Worten, die Mauern der Eisfestung waren viel jünger gescheitert, als zuvor angenommen worden war.

"Als wir die Entdeckung am Camp Century machten, dachten wir: 'Hey, was ist am Boden von GISP2?'" sagte Bierman, Professor an der Rubenstein School of Environment and Natural Resources der UVM und Fellow am Gund Institute for Environment.

Obwohl das Eis und Gestein in diesem Kern umfassend studiert worden waren, "hat noch niemand die 3 Zoll Ablagerung betrachtet, um zu sehen, ob es sich um Boden handelt und ob er Pflanzen- oder Insektenreste enthält", sagte Bierman. Also baten er und seine Kollegen um eine Probe vom Boden des GISP2-Kerns, der im National Science Foundation Ice Core Facility in Lakewood, Colorado, aufbewahrt wurde.

Diese neue Studie in PNAS bestätigt, dass die Hypothese von 2016 über das "fragile Grönland" richtig ist. Und es vertieft die Sorgen, indem es zeigt, dass die Insel warm genug war, dass sich ein ganzes Tundra-Ökosystem, möglicherweise mit verkümmerten Bäumen, etablierte, wo heute Eis zwei Meilen tief ist.

„Wir haben jetzt direkte Beweise dafür, dass nicht nur das Eis verschwunden war, sondern dass dort Pflanzen und Insekten lebten,“ sagte Bierman. „Und das ist unbestreitbar. Man muss sich nicht auf Berechnungen oder Modelle verlassen.“

Die anfängliche Entdeckung, dass am Boden des Eisbohrkerns intaktes biologisches Material vorhanden war - nicht nur Kies und Fels -, wurde vom Geowissenschaftler Andrew Christ gemacht, der seinen Doktortitel an der UVM absolvierte und als Postdoktorand im Labor von Bierman tätig war. Dann übernahm Halley Mastro den Fall und begann, das Material genau zu studieren.

„Es war erstaunlich,“ sagte sie. Unter dem Mikroskop sah das, was wie nur als schwebende Partikel auf der Oberfläche der geschmolzenen Probenkernprobe ausgesehen hatte, tatsächlich wie ein Fenster in eine Tundralandschaft aus.

Bei der Zusammenarbeit mit Dorothy Peteet, einer Expertin für Makrofossilien am Lamont-Doherty Earth Observatory und Mitautorin der neuen Studie, konnte Mastro Sporen von Spikemoss identifizieren, den Knospenschuppen einer jungen Weide, das zusammengesetzte Auge eines Insekts, „und dann fanden wir den arktischen Mohn, nur einen Samen davon,“ sagte sie. „Das ist eine winzige Blume, die sich wirklich gut an die Kälte anpasst.“

Aber nicht so gut. „Es lässt uns wissen, dass das Eis Grönlands geschmolzen ist und dort Erde war,“ sagte Mastro. „Denn Mohnblumen wachsen nicht auf mehreren Meilen Eis.“