Paul Bierman, University of Vermont und Halley Mastro, University of Vermont
Als wir unser Mikroskop zum ersten Mal auf die Bodenprobe richteten, kamen Teile von organischem Material zum Vorschein: ein winziger Mohnsamen, das Facettenauge eines Insekts, abgebrochene Weidenzweige und Sporen von Moosfarn. Dunkel gefärbte Kugeln, die von Bodenpilzen produziert werden, dominierten unser Bild.
Es handelte sich dabei eindeutig um die Überreste eines arktischen Tundra-Ökosystems – und um den Beweis, dass das gesamte grönländische Inlandeis in jüngerer Zeit verschwunden ist, als die Menschen glauben.
Diese winzigen Hinweise auf vergangenes Leben kamen von einem höchst unwahrscheinlichen Ort – einer Handvoll Erde, die unter mehr als 3 Kilometern Eis unterhalb des Gipfels des grönländischen Eisschildes begraben worden war. Die Prognosen über das zukünftige Abschmelzen des Eisschildes sind eindeutig: Wenn das Eis am Gipfel verschwunden ist, werden mindestens 90% des grönländischen Eises geschmolzen sein.
Im Jahr 1993 stellten Bohrer auf dem Gipfel den Eiskern des Greenland Ice Sheet Project 2 (GISP2) fertig, der den Spitznamen “ Zwei-Meilen-Zeitmaschine“ trägt. Die Samen, Zweige und Sporen, die wir fanden, stammten aus einigen Zentimetern Erde am Boden dieses Kerns – Erde, die drei Jahrzehnte lang trocken und unberührt in einem fensterlosen Lager in Colorado gelagert worden war.
Unsere neue Analyse baut auf der Arbeit anderer auf, die in den letzten zehn Jahren die Annahme widerlegt haben, dass das grönländische Eisschild seit mindestens 2,6 Millionen Jahren, als die pleistozänen Eiszeiten begannen, kontinuierlich vorhanden war. Im Jahr 2016 haben Wissenschaftler, die seltene Isotope in Gesteinen über und unter der GISP2-Bodenprobe gemessen haben, Modelle verwendet, die nahelegen, dass das Eis mindestens einmal innerhalb der letzten 1,1 Millionen Jahre verschwunden ist.
Jetzt haben wir durch den Fund gut erhaltener Tundra-Überreste bestätigt, dass der grönländische Eisschild tatsächlich schon einmal geschmolzen ist und das Land unterhalb des Gipfels lange genug freigelegt hat, damit sich dort Boden bilden und Tundra wachsen konnte. Das sagt uns, dass der Eisschild zerbrechlich ist und wieder schmelzen könnte.
Eine Landschaft mit arktischen Mohnblumen und Moosfarnen
Für das bloße Auge sind die winzigen Überreste vergangenen Lebens unscheinbar – dunkle Flecken, die zwischen glänzenden Schlick- und Sandkörnern schwimmen. Aber unter dem Mikroskop ist die Geschichte, die sie erzählen, verblüffend. Zusammen ergeben die Samen, Megasporen und Insektenteile ein Bild einer kalten, trockenen und felsigen Umgebung, die irgendwann in den letzten Millionen Jahren existierte.
Über der Erde wuchs der Arktische Mohn zwischen den Felsen. Auf jedem Stängel dieses kleinen, aber zähen Krauts verfolgte eine einzelne schalenförmige Blüte die Sonne über den Himmel, um das Licht des Tages optimal zu nutzen.
Winzige Insekten schwirrten über Matten aus zierlichem Felsen-Moosfarn, das über die kiesige Oberfläche kroch und im Sommer Sporen trug.
In dem felsigen Boden befanden sich dunkle Kugeln, die Sklerotien genannt werden. Sie werden von Pilzen produziert, die sich mit den Wurzeln der Pflanzen im Boden verbinden, damit beide die benötigten Nährstoffe erhalten. In der Nähe haben sich Weidensträucher mit ihrer geringen Größe und den flauschigen Haaren, die ihre Stämme bedecken, an das Leben in der rauen Tundra angepasst.
Jedes dieser Lebewesen hat in dieser Handvoll Erde Spuren hinterlassen – Beweise, die uns sagen, dass das Eis Grönlands einst durch ein robustes Tundra-Ökosystem ersetzt wurde.
Grönlands Eis ist zerbrechlich
Unsere Entdeckungen, die am 5. August 2024 in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurden, zeigen, dass Grönlands Eis bei einer geringeren Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre als heute schmelzen könnte. Die Besorgnis über diese Anfälligkeit hat Wissenschaftler seit den 1950er Jahren dazu veranlasst, den Eisschild zu untersuchen.
In den 1960er Jahren entnahm ein Team von Ingenieuren den ersten tiefen Eiskern der Welt in Camp Century, einem nuklear betriebenen Armeestützpunkt, der über 100 Meilen von der nordwestgrönländischen Küste entfernt in das Inlandeis gebaut wurde. Sie untersuchten das Eis, aber sie hatten wenig Verwendung für die Gesteins- und Erdbrocken, die mit dem Boden des Kerns nach oben kamen. Diese wurden gelagert und gingen dann verloren, bis sie 2019 in einem Gefrierschrank im Labor wiederentdeckt wurden. Unser Team gehörte zu den Wissenschaftlern, die sie analysieren sollten.
Im Boden des Camp Century fanden wir auch Pflanzen- und Insektenreste, die unter dem Eis eingefroren waren. Mithilfe seltener Isotope und Lumineszenztechniken konnten wir sie auf eine Zeit vor etwa 400.000 Jahren datieren, als die Temperaturen ähnlich hoch waren wie heute.
Ein anderer Eiskern, DYE-3 aus Südgrönland, enthielt DNA, die zeigt, dass dieser Teil der Insel irgendwann in den letzten Millionen Jahren von Fichtenwäldern bedeckt war.
Die biologischen Beweise sind ein überzeugendes Argument für die Brüchigkeit des grönländischen Eisschildes. Zusammengenommen können die Erkenntnisse aus den drei Eisbohrkernen nur eines bedeuten: Mit Ausnahme einiger bergiger Gebiete im Osten muss das Eis in den letzten Millionen Jahren von der gesamten Insel abgeschmolzen sein.
Der Verlust des Eisschildes
Wenn das Eis in Grönland verschwindet, verändert sich die Weltgeographie – und das ist ein Problem für die Menschheit.
Wenn der Eisschild schmilzt, wird der Meeresspiegel schließlich um mehr als 7 Meter steigen und die Küstenstädte werden überflutet. Der größte Teil von Miami wird unter Wasser stehen, ebenso wie ein Großteil von Boston, New York, Mumbai und Jakarta.
Heute steigt der Meeresspiegel jedes Jahrzehnt um mehr als einen Zentimeter, an manchen Orten sogar um ein Vielfaches schneller. Bis zum Jahr 2100, wenn die Kinder von heute Großeltern sind, wird der Meeresspiegel auf der ganzen Welt wahrscheinlich mehrere Meter höher sein.
Die Vergangenheit nutzen, um die Zukunft zu verstehen
Der rasche Verlust des Eises verändert die Arktis. Daten über frühere Ökosysteme, wie wir sie unter dem Eis Grönlands gesammelt haben, helfen den Wissenschaftlern zu verstehen, wie sich die Ökologie der Arktis mit der Erwärmung des Klimas verändern wird.
Wenn die Temperaturen steigen, schmilzt der strahlend weiße Schnee und das Eis schrumpft, wodurch dunkles Gestein und Boden freigelegt werden, die die Wärme der Sonne aufsaugen. Die Arktis wird mit jedem Jahr grüner, der darunter liegende Permafrost taut auf und setzt mehr Kohlenstoff frei, der den Planeten weiter erwärmen wird. https://www.youtube.com/embed/0iIYFFvLG0s?wmode=transparentstart=0 Die Autoren teilen ihre Forschungsergebnisse und Bilder der Eiskernbohrung. Quincy Massey-Bierman/University of Vermont.
Der vom Menschen verursachte Klimawandel ist auf dem besten Weg, die Arktis und Grönland über die Temperaturen hinaus zu erwärmen, die sie seit Millionen von Jahren erlebt haben. Um das grönländische Eis zu retten, muss die Welt Studien zufolge die Treibhausgasemissionen aus ihren Energiesystemen stoppen und den Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre reduzieren.
Das Verständnis der Umweltbedingungen, die das letzte Verschwinden des Eisschildes auslösten, und der Reaktion des Lebens auf Grönland wird entscheidend sein, um die zukünftigen Risiken für das Eisschild und die Küstengemeinden auf der ganzen Welt zu beurteilen.
Paul Bierman, Fellow des Gund Institute for Environment, Professor für natürliche Ressourcen und Umweltwissenschaften, University of Vermont und Halley Mastro, Graduate Fellow des Gund Institute for Environment. Wissenschaftliche Mitarbeiterin für natürliche Ressourcen und Umweltwissenschaften, University of Vermont
Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative-Commons-Lizenz neu veröffentlicht. Lest hier den Originalartikel.
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