Groenlandse fossielontdekking verrast wetenschappers en bevestigt dat het centrum van de ijskap in het recente verleden is gesmolten

5 augustus 2024

Dit artikel is beoordeeld volgens het redactionele proces en beleid van Science X. Redacteuren hebben de volgende kenmerken benadrukt terwijl ze de geloofwaardigheid van de inhoud waarborgden:

• gefactureerd
• peer-reviewed publicatie
• vertrouwde bron
• gecontroleerd op feiten

door Universiteit van Vermont

Het verhaal van Groenland wordt steeds groener - en enger. Een nieuw onderzoek biedt het eerste directe bewijs dat het centrum - niet alleen de randen - van het ijsplateau van Groenland is gesmolten in het recente geologische verleden en dat het nu met ijs bedekte eiland destijds een groen tundralandschap herbergde.

Een team van wetenschappers heeft een paar centimeter sediment opnieuw onderzocht van de bodem van een twee mijl diepe ijskern die in 1993 in het centrum van Groenland werd geëxtraheerd en 30 jaar lang in een opslagfaciliteit in Colorado werd bewaard. Ze waren verbaasd om grond te ontdekken die wilgenhout, insectendelen, schimmels en een papaverzaadje bevatte in perfecte staat.

'Deze fossielen zijn prachtig,' zegt Paul Bierman, een wetenschapper aan de Universiteit van Vermont die het nieuwe onderzoek leidde samen met UVM-onderzoeksstudent Halley Mastro en negen andere onderzoekers, 'maar, ja, we gaan van kwaad tot erger,' in wat dit betekent over de impact van door de mens veroorzaakte klimaatverandering op het smelten van het ijsplateau van Groenland.

Het onderzoek, gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences op 5 augustus, bevestigt dat het ijs van Groenland smolt en het eiland groenkleurig werd tijdens een eerdere warme periode waarschijnlijk binnen het afgelopen miljoen jaar - wat suggereert dat het reusachtige ijsplateau fragieler is dan wetenschappers tot de laatste paar jaar hadden beseft.

Als het ijs dat het centrum van het eiland bedekte smolt, moest het grootste deel van de rest ook smelten. 'En waarschijnlijk vele duizenden jaren,' zei Bierman, genoeg tijd voor bodemvorming en voor het ontstaan van een ecosysteem.

'Dit nieuwe onderzoek bevestigt en breidt uit dat er zich veel zeespiegelstijging heeft voorgedaan op een moment dat oorzaken van opwarming niet bijzonder extreem waren,' zei Richard Alley, een toonaangevende klimaatwetenschapper aan de Penn State die het nieuwe onderzoek heeft beoordeeld, 'wat waarschuwt voor de schade die we kunnen veroorzaken als we de aarde blijven opwarmen.'

De zeespiegel stijgt vandaag de dag met meer dan een inch per decennium. 'En het gaat steeds sneller,' zei Bierman.

Het zal naar verwachting aan het einde van deze eeuw enkele voeten hoger zijn, wanneer de kinderen van vandaag grootouders zijn. En als de uitstoot van broeikasgassen - door het verbranden van fossiele brandstoffen - niet drastisch wordt verminderd, zei hij, zou het bijna volledig smelten van het ijs van Groenland over de komende eeuwen tot enkele millennia leiden tot een stijging van de zeespiegel van ongeveer 23 voet.

'Kijk naar Boston, New York, Miami, Mumbai of kies je kuststad over de hele wereld, en voeg meer dan 20 voet toe aan de zeespiegel,' zei Bierman. 'Het komt onder water te staan. Koop geen strandhuis.'

In 2016 testten Joerg Schaefer van de Columbia University en collega's een steen van de bodem van dezelfde ijskern uit 1993 (genaamd GISP2) en publiceerden een toen controversiële studie waarin werd gesuggereerd dat de huidige ijskap van Groenland niet meer dan 1,1 miljoen jaar oud kon zijn; dat er uitgebreide ijsvrije perioden waren tijdens het Pleistoceen (het geologische tijdperk dat 2,7 miljoen jaar geleden begon); en dat als het ijs op de GISP2-locatie smolt, dan zou 90% van de rest van Groenland ook smelten. Dit was een grote stap om de al lang bestaande veronderstelling te weerleggen dat Groenland een onwrikbare ijsvesting is, al miljoenen jaren bevroren.

Vervolgens, in 2019, onderzocht Paul Bierman van de UVM en een internationaal team een andere ijskern, deze werd in de jaren 1960 geëxtraheerd bij Kamp Century in de buurt van de kust van Groenland. Ze waren verbijsterd om takjes, zaden en insectendelen aan de onderkant van die kern te ontdekken - wat aantoonde dat het ijs daar binnen de laatste 416.000 jaar was gesmolten. Met andere woorden, de muren van de ijsvesting waren veel recenter bezweken dan ooit tevoren mogelijk was geacht.

'Nadat we de ontdekking bij Kamp Century hadden gedaan, dachten we: 'Hey, wat zit er aan de onderkant van GISP2?'' zei Bierman, een professor aan de Rubenstein School of Environment and Natural Resources aan de UVM en Fellow aan het Gund Institute for Environment.

Hoewel het ijs en steen in die kern uitgebreid waren bestudeerd, 'heeft niemand naar de 3 inch keileem gekeken om te zien of het grond is en of het plantaardig of insectenresten bevat,' zei hij. Dus vroegen hij en zijn collega's om een monster van de onderkant van de GISP2-kern die werd bewaard in de National Science Foundation Ice Core Facility in Lakewood, Colorado.

Dit nieuwe onderzoek in PNAS bevestigt dat de hypothese van 'kwetsbaar Groenland' uit 2016 juist is. En het vergroot de redenen tot zorg en toont aan dat het eiland lang genoeg warm genoeg was dat een volledig tundrastelsel, misschien met gedrongen bomen, zich vestigde waar nu het ijs twee mijl diep is.

'We hebben nu direct bewijs dat niet alleen het ijs verdwenen was, maar dat er ook planten en insecten leefden,' zei Bierman. 'En dat is onbetwistbaar. Je hoeft niet te vertrouwen op berekeningen of modellen.'

De eerste ontdekking dat er intact biologisch materiaal - niet alleen grind en rots - op de bodem van de ijskern lag, werd gedaan door geowetenschapper Andrew Christ die zijn PhD afrondde aan de UVM en postdoctoraal medewerker was in Bierman's Laboratorium. Vervolgens nam Halley Mastro de zaak op zich en begon het materiaal nauwkeurig te bestuderen.

'Het was verbazingwekkend,' zei ze. Onder de microscoop, wat leek op niet meer dan stipjes die op het oppervlak van het gesmolten kernmonster dreven, was eigenlijk een venster naar een toendra-landschap.

In samenwerking met Dorothy Peteet, een expert in macrofossielen bij het Lamont-Doherty Earth Observatory en medeauteur van de nieuwe studie, was Mastro in staat om sporen van spikemoss, de knop van een jonge wilg, het samengestelde oog van een insect te identificeren, 'en toen vonden we Arctic poppy, slechts één zaadje daarvan,' zei ze. 'Dat is een klein bloempje dat heel goed is aangepast aan de kou.'

Maar niet zo goed. 'Het laat ons weten dat het ijs op Groenland smolt en dat er bodem was,' zei Mastro, 'omdat papavers niet groeien bovenop mijlen ijs.'