Fossilienfund in Grönland verblüfft Wissenschaftler und bestätigt, dass das Zentrum der Eisdecke in jüngster Zeit geschmolzen ist

Die Geschichte Grönlands wird immer grüner – und beängstigender. Eine neue Studie liefert den ersten direkten Beweis dafür, dass das Zentrum – und nicht nur die Ränder – der grönländischen Eisdecke in der jüngeren geologischen Vergangenheit weggeschmolzen ist und die jetzt eisbedeckte Insel damals eine grüne Tundralandschaft beherbergte.

Ein Forscherteam untersuchte einige Zentimeter Sediment vom Boden eines drei Kilometer tiefen Eiskerns, der 1993 mitten in Grönland geborgen und 30 Jahre lang in einem Lager in Colorado aufbewahrt wurde. Sie waren erstaunt, Erde zu entdecken, die Weidenholz, Insektenteile, Pilze und einen Mohnsamen in makellosem Zustand enthielt.

„Diese Fossilien sind wunderschön“, sagt Paul Bierman, ein Wissenschaftler an der University of Vermont, der die neue Studie gemeinsam mit der UVM-Doktorandin Halley Mastro und neun weiteren Forschern leitete, „aber ja, es geht immer schlimmer zu“, was dies über die Auswirkungen des vom Menschen verursachten Klimawandels auf das Abschmelzen des grönländischen Eisschildes aussagt.

Die Studie, veröffentlicht im Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften am 5. August, bestätigt, dass das grönländische Eis schmolz und die Insel während einer früheren Warmzeit begrünt wurde, wahrscheinlich innerhalb die letzten Millionen Jahre– was darauf schließen lässt, dass die riesige Eisdecke fragiler ist, als Wissenschaftler bis vor wenigen Jahren angenommen hatten.

Wenn das Eis, das das Zentrum der Insel bedeckte, geschmolzen war, dann musste auch der Großteil des restlichen Eises geschmolzen sein. „Und das wahrscheinlich über viele tausend Jahre“, sagte Bierman, genug Zeit für Boden zu bilden und ein Ökosystem, das Wurzeln schlagen kann.

„Diese neue Studie bestätigt und erweitert die Annahme, dass ein großer Teil des Meeresspiegelanstiegs zu einer Zeit stattfand, als die Ursachen der Erwärmung nicht besonders extrem waren“, sagte Richard Alley, ein führender Klimaforscher an der Pennsylvania State University, der die neue Studie überprüfte. „Sie stellt eine Warnung dar, welche Schäden wir verursachen könnten, wenn wir das Klima weiterhin erwärmen.“

Der Meeresspiegel steigt heute mehr als ein Zoll pro Jahrzehnt„Und es wird immer schneller“, sagte Bierman.

Bis zum Ende dieses Jahrhunderts, wenn die Kinder von heute Großeltern sind, dürfte der Wert noch mehrere Fuß höher liegen. Und wenn die Freisetzung von Treibhausgasen – aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe – nicht radikal reduziert wird, so sagte er, würde das fast vollständige Abschmelzen des grönländischen Eises in den nächsten Jahrhunderten bis einigen Jahrtausenden zu einigen 23 Fuß Anstieg des Meeresspiegels.

„Schauen Sie sich Boston, New York, Miami, Mumbai oder eine beliebige Küstenstadt auf der Welt an und addieren Sie den Meeresspiegel um mehr als 6 Meter“, sagte Bierman. „Das geht unter Wasser. Kaufen Sie kein Strandhaus.“

Kernannahmen

2016 untersuchten Joerg Schaefer von der Columbia University und seine Kollegen Gestein vom Boden desselben Eiskerns aus dem Jahr 1993 (genannt GISP2) und veröffentlichten eine damals umstrittene Studie, die darauf hinwies, dass die aktuelle grönländische Eisdecke nicht älter als 1,1 Millionen Jahre sein könne; dass es während des Pleistozäns (der geologischen Periode, die vor 2,7 Millionen Jahren begann) längere eisfreie Perioden gab; und dass, wenn das Eis an der GISP2-Stelle schmelzen würde, auch 90 % des restlichen Grönlands schmelzen würden. Dies war ein wichtiger Schritt zur Widerlegung der langjährigen Geschichte, dass Grönland eine unerbittliche Festung aus Eis sei, die seit Millionen von Jahren zu Eis gefroren sei.

Dann, im Jahr 2019, untersuchten Paul Bierman von der UVM und ein internationales Team einen weiteren Eiskern erneut, diesmal im Camp Century extrahiert in der Nähe der Küste Grönlands in den 1960er Jahren. Sie waren verblüfft, als sie am Boden dieses Kerns Zweige, Samen und Insektenteile entdeckten – was zeigte, dass das Eis dort innerhalb der letzten 416.000 Jahre geschmolzen war. Mit anderen Worten, die Mauern der Eisfestung waren viel später eingestürzt, als man es bisher für möglich gehalten hatte.

„Nachdem wir die Entdeckung im Camp Century gemacht hatten, dachten wir: ‚Hey, was steckt hinter 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 das Gestein in diesem Kern umfassend untersucht worden waren, „hat niemand die drei Zoll dicke Moränenschicht untersucht, um zu sehen, ob es sich um Erde handelt und ob sie Pflanzen- oder Insektenreste enthält“, sagte er. Also forderten er und seine Kollegen eine Probe vom Boden des GISP2-Kerns an, der in der Ice Core Facility der National Science Foundation in Lakewood, Colorado, aufbewahrt wird.

Diese neue Studie in PNAS liefert die Bestätigung, dass die Hypothese vom „fragilen Grönland“ aus dem Jahr 2016 richtig ist. Und sie verstärkt die Gründe zur Besorgnis, indem sie zeigt, dass es auf der Insel lange genug warm genug war, sodass sich dort, wo heute das Eis drei Kilometer dick ist, ein komplettes Tundra-Ökosystem, vielleicht mit verkrüppelten Bäumen, etablieren konnte.

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

Von Blumen

Die erste Entdeckung, dass sich am Boden des Eiskerns intaktes biologisches Material befand – nicht nur Kies und Gestein –, machte der Geowissenschaftler Andrew Christ, der an der UVM promovierte und Postdoktorand in Biermans Labor war. Dann nahm sich Halley Mastro des Falls an und begann, das Material eingehend zu untersuchen.

„Es war unglaublich“, sagte sie. Was unter dem Mikroskop wie kleine, auf der Oberfläche der geschmolzenen Kernprobe schwimmende Flecken ausgesehen hatte, war in Wirklichkeit ein Fenster in eine Tundralandschaft.

In Zusammenarbeit mit Dorothy Peteet, einer Expertin für Makrofossilien am Lamont-Doherty Earth Observatory und Co-Autorin der neuen Studie, konnte Mastro Sporen von Moossporen, die Knospenschuppe einer jungen Weide und das Facettenauge eines Insekts identifizieren. „Und dann fanden wir Arktischen Mohn, nur einen einzigen Samen davon“, sagte sie. „Das ist eine winzige Blume, die sich wirklich gut an die Kälte anpassen kann.“

Aber nicht so gut. „Es zeigt uns, dass das grönländische Eis geschmolzen ist und Erde entstanden ist“, sagte Mastro, „denn Mohn wächst nicht auf kilometerdickem Eis.“