Als wir unser Mikroskop zum ersten Mal auf die Bodenprobe richteten, kamen organische Materialstücke zum Vorschein: ein winziger Mohnsamen, das Facettenauge eines Insekts, abgebrochene Weidenzweige und Sporen von Moos. Unser Blickfeld wurde von dunkel gefärbten Kugeln dominiert, die von Bodenpilzen produziert wurden.
Dies waren eindeutig die Überreste eines arktischen Tundra-Ökosystems– und der Beweis, dass das gesamte grönländische Eis früher verschwunden ist, als man glaubt.
Diese winzigen Hinweise auf vergangenes Leben kamen von einem höchst unwahrscheinlichen Ort – einer Handvoll Erde, die unter 3 Kilometern Eis unter dem Gipfel des grönländischen Eisschildes begraben war. Prognosen über das zukünftige Abschmelzen des Eisschildes sind eindeutig: Wenn das Eis am Gipfel verschwunden ist, mindestens 90 % des grönländischen Eises werden geschmolzen sein.
Im Jahr 1993 schlossen Bohrer auf dem Gipfel den Eiskern des Greenland Ice Sheet Project 2 (GISP2) ab, der den Spitznamen Zwei-Meilen-ZeitmaschineDie Samen, Zweige und Sporen, die wir fanden, stammten aus einigen Zentimetern Erde am Boden dieses Kerns – Erde, die drei Jahrzehnte lang unberührt und trocken in einem fensterlosen Lagereinrichtung in Colorado.
Unsere neue Analyse baut auf der Arbeit anderer auf, die im letzten Jahrzehnt den Glauben untergraben dass Grönlands Eisdecke seit mindestens 2,6 Millionen Jahren, als die pleistozänen Eiszeiten begannen, ununterbrochen vorhanden war. Im Jahr 2016 verwendeten Wissenschaftler, die seltene Isotope in Gesteinen oberhalb und unterhalb der GISP2-Bodenprobe maßen, Modelle, die vermuteten, dass das Eis mindestens einmal verschwunden war. in den letzten 1,1 Millionen Jahren.
Durch die Entdeckung gut erhaltener Tundrareste konnten wir nun bestätigen, dass die grönländische Eisdecke tatsächlich schon vorher geschmolzen war und das Land unterhalb des Gipfels lange genug freigelegt hatte. damit sich Boden bildet und dass dort Tundra wächst. Das zeigt uns, dass die Eisdecke brüchig ist und wieder schmelzen könnte.
Eine Landschaft mit arktischem Mohn und Speikmoos
Für das bloße Auge sind die winzigen Teile vergangenen Lebens unauffällig – dunkle Flecken, die zwischen glänzenden Körnern aus Schlamm und Sand schweben. Doch unter dem Mikroskop erzählen sie eine erstaunliche Geschichte. Zusammen zeichnen die Samen, Megasporen und Insektenteile ein Bild einer kalten, trockenen und steinigen Umgebung, die irgendwann in den letzten Millionen Jahren existierte.
Oberirdisch wuchs zwischen den Felsen arktischer Mohn. Auf jedem Stiel dieses kleinen, aber zähen Krauts saß eine einzelne kelchförmige Blüte, die der Sonne über den Himmel folgte, um das Tageslicht optimal zu nutzen.
Winzige Insekten summten über Matten aus winzigem Felsmoos, krochen über die kiesige Oberfläche und trugen im Sommer Sporen in sich.
Im steinigen Boden befanden sich dunkle Kugeln, sogenannte Sklerotien. Diese werden von Pilzen produziert, die sich mit den Wurzeln der Pflanzen im Boden zusammentun, um beiden dabei zu helfen, die Nährstoffe zu bekommen, die sie brauchen. In der Nähe haben sich Weidensträucher mit ihrer geringen Größe und den flaumigen Haaren, die ihre Stängel bedecken, an das Leben in der rauen Tundra angepasst.
Jedes dieser Lebewesen hinterließ in dieser Handvoll Erde Spuren – Beweise, die uns verraten, dass das grönländische Eis einst durch ein widerstandsfähiges Tundra-Ökosystem ersetzt wurde.
Grönlands Eis ist fragil
Unsere Entdeckungen, veröffentlicht am 5. August 2024, im Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaftenzeigen, dass das grönländische Eis bei niedrigeren Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre als heute leicht schmilzt. Bedenken hinsichtlich dieser Gefährdung haben Wissenschaftler dazu veranlasst, die Eisdecke zu untersuchen. seit den 1950er Jahren.
In den 1960er Jahren entnahm ein Team von Ingenieuren den weltweit ersten tiefen Eiskern bei Camp Jahrhundertein nuklearbetriebener Armeestützpunkt, der in die Eisdecke gebaut wurde, über 100 Meilen von der nordwestlichen Küste Grönlands entfernt. Sie untersuchten das Eis, aber sie hatten wenig Verwendung für die Felsbrocken und Erde, die sie mit dem Boden des Kerns an die Oberfläche brachten. Diese wurden gelagert und gingen dann verloren, bis sie 2019 in einem Laborgefrierschrank wiederentdeckt. Unser Team war unter den Wissenschaftlern, die zur Analyse herangezogen wurden.
Im Boden von Camp Century fanden wir auch Pflanzen- und Insektenreste, die unter dem Eis gefroren waren. Mit seltenen Isotopen und Lumineszenztechnikenkonnten wir sie auf eine Zeit vor etwa 400.000 Jahren datieren, als die Temperaturen denen von heute ähnelten.
Ein weiterer Eiskern, DYE-3 aus Südgrönland, enthaltene DNA Dies zeigt, dass dieser Teil der Insel irgendwann in der letzten Million Jahre mit Fichtenwäldern bedeckt war.
Die biologischen Beweise sind ein überzeugender Beleg für die Fragilität der grönländischen Eisdecke. Zusammengenommen können die Ergebnisse aus drei Eisbohrkernen nur eines bedeuten: Mit Ausnahme einiger Bergregionen im Osten muss in den letzten Millionen Jahren auf der gesamten Insel Eis geschmolzen sein.
Der Verlust der Eisdecke
Wenn das grönländische Eis verschwindet, verändert sich die Geographie der Welt – und das ist ein Problem für die Menschheit.
Wenn die Eisdecke schmilzt, wird der Meeresspiegel schließlich um mehr als 7 Meter ansteigen, und Küstenstädte werden überflutetDer größte Teil von Miami wird unter Wasser stehen, ebenso wie weite Teile von Boston, New York, Mumbai und Jakarta.
Heute steigt der Meeresspiegel um mehr als ein Zoll pro Jahrzehntund an manchen Orten sogar um ein Vielfaches schneller. Bis 2100, wenn die Kinder von heute Großeltern sind, wird der Meeresspiegel weltweit wahrscheinlich mehrere Meter höher sein.
Die Vergangenheit nutzen, um die Zukunft zu verstehen
Der schnelle Eisverlust verändert die Arktis. Daten über vergangene Ökosysteme, wie wir sie unter dem grönländischen Eis gesammelt haben, helfen Wissenschaftlern zu verstehen, wie sich die Ökologie der Arktis mit der Erwärmung des Klimas verändern wird.
Wenn die Temperaturen steigen, schmilzt strahlend weißer Schnee und das Eis schrumpft, wodurch dunkles Gestein und Erde freigelegt werden, die die Wärme der Sonne aufsaugen. Die Arktis ist grüner werden Mit jedem Jahr taut der darunter liegende Permafrost auf und es wird mehr Kohlenstoff freigesetzt, was zu einer weiteren Erwärmung des Planeten führt.
Der vom Menschen verursachte Klimawandel wird die Arktis und Grönland voraussichtlich über Temperaturen erwärmen, die dort seit Millionen von Jahren nicht mehr herrschen. Um Grönlands Eis zu rettenStudien zeigen, dass die Welt die Treibhausgasemissionen aus ihren Energiesystemen stoppen muss und Kohlendioxidwerte reduzieren in der Atmosphäre.
Um die künftigen Risiken für die Eisdecke und die Küstengemeinden weltweit einschätzen zu können, ist es entscheidend, die Umweltbedingungen zu verstehen, die zum letzten Verschwinden der Eisdecke geführt haben, und zu erfahren, wie das Leben auf Grönland darauf reagiert hat.
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