Forskere kortlægger indlandsisens bevægelser gennem en million år

Statistisk model gør det muligt at se, hvordan isen har ændret landskabet gennem istider og mellemistider i det vestlige Grønland.

Astrid Strunk indsamler prøver på fjeldene i Nordøstgrønland med en brolæggersav, som medbringes i en barnestol på ryggen. Stenprøverne måles for koncentration af kosmogene nuklider for at fortælle om indlandsisens udbredelse. (Foto: Nicolaj K. Larsen. © Nicolaj K. Larsen.)

Det er ikke et geologisk særsyn, når større områder i Vestgrønland er isfrie. Det fastslår danske forskere på baggrund af nye matematiske modeller til at forstå isens bevægelser og erosionen af fjeldene.

Metoderne kan fortælle, hvornår det vestlige Grønland har været dækket af is, og hvor meget isen ’skraber af’, når den eroderer landskabet igennem en hel million år.

På den måde kan man se, hvordan isen og klimaændringer har formet landskabet med fjeldene og de dybe fjorde, skriver Aarhus Universitet i en pressemeddelelse.

- Vi kan påvise, at de nuværende isfri områder har været isfri i cirka 55 procent af den sidste million år – og at man ser endnu mindre isdække jo højere, man kommer op. Det indikerer, at indlandsisen i Vestgrønland meget af tiden har været på størrelse med det, vi ser nu – eller endda mindre, siger Astrid Strunk, der i dag forsvarer første del af sin ph.d. fra Institut for Geoscience ved Aarhus Universitet.

Kigger ud i rummet for at finde svar på Jorden

Astrid Strunk har sammen med kolleger fra Aarhus og forskere på Københavns Universitet og Potsdam Universitet i Tyskland udviklet de nye modeller til kortlægning af indlandsisen.

Hidtil har man forskningsmæssigt koncentreret sig om iskerneboringerne, hvor man gennem analyser af iskerner kan kortlægge 100.000 års historie, da de geologiske jordlag er blevet eroderet væk af den sidste istid.

Det nye er, at forskerne ved at kigge ud i rummet kan finde svaret på, hvordan Jorden har forandret sig igennem en hel million år.

Rum-partikler bombarderer grundfjeldet

Astrid Strunk fortæller, at Jorden er under konstant beskydning af såkaldte kosmiske partikler.

Det er atomkerner med høj energi, der dannes i supernovaer, og som gennem de geologiske tidsaldre har ’bombarderet’ Jordens overflade.

Derigennem bliver der skabt nogle særlige atomkerner (nuklider), som ophobes og henfalder igen. Og når forskerne måler koncentrationen af dem og regner på, hvor hurtigt nukliderne ophobes, kan de lave en model for isens og landskabets udvikling igennem lang tid, forklarer Astrid Strunk.

Isfrit og isdække

Forskerne arbejder ud fra ideen om, at grundfjeldet bombarderes med rum-partiklerne, når fjeldet er isfrit, mens iskappen skærmer grundfjeldet mod partiklerne.

Når de sammenholder data med viden om fortidens klima, kan de sige, hvornår isen har dækket bestemte områder.

Her er Astrid Strunk i gang med at skære stenprøver ud med en brolæggersav. (Foto: Nicolaj K. Larsen © Nicolaj K. Larsen)

To isotoper og to ubekendte

Forskerne har også – som tidligere nævnt – fundet ud af, med hvilken fart landskabet eroderes. De har der benyttet sig af Berylium-10 og Aluminium-26 for at udregne isens bevægelser og erosionen af grundfjeldet.

- Hvis vi bare har en overflade af grundfjeld, der ikke bliver eroderet overhovedet, så ved vi, hvor hurtigt de to isotoper bliver dannet. De bliver dannet med forskellig hastighed og henfalder også med forskellig hastighed, fortæller Astrid Strunk til DR Videnskab.

- Hvis vi så har noget erosion og is, der kommer ind over hele tiden, så isotoperne ikke ligger frit ved overfladen på grundfjeldet, har vi et regnestykke med to isotoper og to ubekendte, siger hun.

Modelleringsmaskine skruer på de ubekendte

Forskerne har udviklet en modelleringsmaskine, der hjælper dem med at ’skrue’ på de to mulige kontakter (ubekendte), som påvirker forholdet mellem isotoperne Berylium og Aluminium: erosion og isdække/isfrit.

Forskerne har anvendt metoden på 49 prøver, som andre forskere tidligere har beskrevet, men ikke haft regnekapaciteten til at udnytte det fulde potentiale af den information, som prøverne indeholdte.

- For hver prøve drejede vi 200.000 gange på ’håndtaget’ for at finde den helt rigtige ishistorie og den helt rigtige erosionsrate, der resulterede i det samme forhold mellem Aluminium og Berylium, som der er målt i prøverne, siger Astrid Strunk.

Og ud fra det har forskerne altså fundet frem til den mest sandsynlige landskabsudvikling.

- Populært sagt, så danner det for første gang talmæssigt grundlag under teorierne for dannelsen af den vestgrønlandske topografi. Det har ikke før været muligt at skabe det overblik, da erosionen af åbenlyse grunde har taget ’beviserne’ med sig, når isen har trukket sig tilbage, siger Astrid Strunk.

Forskningen er offentliggjort i en artikel i tidsskriftet Nature Communications.

Facebook
Twitter