Ungefroren: Grönland War 280.000 Jahre Lang Eisfrei

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Grönlands eis war über jahrmillionen variabler als einmal gedacht - was für seine zukünftige stabilität in einer wärmenden welt nicht gut ist.

Vor mehr als einer Million Jahren war das frostige Grönland eisfrei, sein nackter Grundgestein wurde 280.000 Jahre lang freigelegt, haben Forscher herausgefunden.

Während dieses exponierten Stint hätte die Eisbedeckung der Insel insgesamt um mehr als 90 Prozent abnehmen können, berichteten die Wissenschaftler heute (7. Dezember) in der Fachzeitschrift Nature.

Frühere Studien haben berichtet, dass das grönländische Eis in der fernen Vergangenheit geschrumpft ist. Diese Studie ist jedoch die erste, die erläutert, wie lange eine Spannweite von Grönland ohne seine übliche Frostschicht gedauert hat. Diese Entdeckung deutet darauf hin, dass das Eis an der Oberfläche variabler war als gedacht - was für die zukünftige Stabilität in einer wärmenden Welt nicht gut ist, sagten die Forscher. [In Fotos: Grönlands alte Landschaft]

So wertvoll wie Mondfelsen

Die Autoren der Studie sammelten ihre Daten von Isotopen - Atomen desselben Elements, aber mit einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen -, die aus Gesteinsmineralien gewonnen wurden. Die Isotope Beryllium 10 und Aluminium 26 werden nur durch kosmische Strahlung erzeugt, was bedeutet, dass sie nur dann auftreten, wenn das sie haltende Gestein freigelegt wird. Als solche können sie Hinweise darüber geben, wann und wie lange Steine ​​ohne Eis waren.

Diese Isotope stammen aus dem einzigen felsigen Kern, der jemals aus Land unter dem grönländischen Eis gewonnen wurde, das 1993 auf dem Gipfel der grönländischen Eisplatte (GIS) gebohrt wurde.

Mineralien aus diesem einsamen Kern sind nach Mondgestein in ihrer Seltenheit und Wichtigkeit an zweiter Stelle, da sie der einzige vorhandene Beweis für grönländische, eisbedeckte Grundgesteine ​​sind, wie der Hauptautor Jörg Schaeffer, ein Paläoklimatologe am Lamont-Doherty Earth Observatory, berichtet Professor am Department für Erd- und Umweltwissenschaften der Columbia University.

Als dieser Kern vor Jahrzehnten zum ersten Mal untersucht wurde, konnten die Forscher Isotope im Sediment der kosmischen Strahlung nachweisen, aber ihre Ausrüstung war nicht empfindlich genug, um genaue Klimadaten zu sammeln, sagte Schaeffer gegenüber WordsSideKick.com. Um zu den Isotopen zu gelangen, "haben wir diese Steine ​​buchstäblich verdaut", sagte er und beschrieb, wie er und seine Kollegen Mineralien mit Säure lösten, damit sie die Atome beobachten konnten.

Die Wissenschaftler bohrten sich fast zwei Meilen durch den Gipfel des grönländischen Eisschildes (weißer Punkt, links), um das Grundgestein zu erreichen. Isotope im Gestein deuten darauf hin, dass dieser Standort und der größte Teil von Grönland in der jüngsten geologischen Vergangenheit nahezu eisfrei waren (rechts).

Die Wissenschaftler bohrten sich fast zwei Meilen durch den Gipfel des grönländischen Eisschildes (weißer Punkt, links), um das Grundgestein zu erreichen. Isotope im Gestein deuten darauf hin, dass dieser Standort und der größte Teil von Grönland in der jüngsten geologischen Vergangenheit nahezu eisfrei waren (rechts).

Bildnachweis: Schaefer et al., Nature, 2016

Das Atomisotop Beryllium 10 teilte den Wissenschaftlern mit, dass das Gestein einmal eisfrei gewesen sei. Um abzuschätzen, wie lange diese Zeit gedauert hatte, verglichen sie die Berylliummenge mit der Aluminiummenge 26. Sie erscheint in einem Verhältnis von 7 zu 1 zu Beryllium 10, zerfällt jedoch doppelt so schnell. Die Menge an Aluminiumatomen im Verhältnis zu Beryllium sagte den Wissenschaftlern, dass das Gestein nach dem Abschmelzen der Eisdecke mehr als 280.000 Jahre lang ausgesetzt war, bis vor etwa 1,1 Millionen Jahren.

Das Ausmaß, in dem das grönländische Eis im Laufe der Zeit zugenommen und abgenommen haben kann, war Gegenstand einer weiteren neuen Studie, die heute (7. Dezember) in Nature veröffentlicht wurde. Der Hauptautor Paul Bierman, Professor für Geologie an der University of Vermont, sagte gegenüber WordsSideKick.com, dass die Studie Beweise für Eis auf der Insel für einen Zeitraum von 7,5 Millionen Jahren fand, ein viel längerer Zeitraum als in früheren Studien beschrieben.

Eine Patchwork-Geschichte

Obwohl viele Wissenschaftler Grönlands Eis nach Hinweisen auf sein Verhalten im Laufe der Zeit untersucht haben, blieb ein umfassendes Bild lange Zeit unzugänglich. Und Grönland selbst ist für diese unvollständige Ansicht verantwortlich, da wiederkehrende Änderungen in der Eisbedeckung immer wieder geologische Beweise abscheuern, sagte Bierman. ['Dark Ice' beschleunigt das Schmelzen in Grönland (Fotos)]

Grönland In einem ostgrönländischen Fjord in der Nähe von Kulusuk fällt ein Eisschild auf einen Kalbungsrand zu.

Grönland In einem ostgrönländischen Fjord in der Nähe von Kulusuk fällt ein Eisschild auf einen Kalbungsrand zu.

Bildnachweis: Paul Bierman

"Wenn sich das Eis ausdehnt, wird das letzte Mal weggewischt", sagte Bierman zu WordsSideKick.com. "Es ist wie ein Blick auf eine Tafel, die gelöscht wurde, und Sie müssen herausfinden, was vor drei Stunden passiert ist."

Bierman und seine Kollegen analysierten Tiefseemuster aus einem verwitterten Kern aus Ostgrönland, der vor der Küste ins Meer getragen wurde.

Ihre Untersuchung ergab, dass das grönländische Eis in den letzten 7,5 Millionen Jahren "hartnäckig" war, aber auch "dynamisch" war, schreiben die Wissenschaftler in der Studie. Dies lässt zu, dass es wahrscheinliche Perioden gab, in denen die Eisbedeckung aufgrund globaler Temperaturschwankungen zurückging.

Unsicherheiten angehen

Während Biermans Studie darauf hindeutet, dass Eis Grönland durchgängig bedeckt hat, schließt dies nicht aus, dass einige Teile der Insel zeitweise eisfrei waren. Hochregionen im Osten hätten auch bei warmen Bedingungen gefroren bleiben können, während andere Teile Grönlands Eis verloren haben, sagt Ginny Catania, Professorin an der Jackson School of Geosciences an der University of Texas in Austin.

Catania, die nicht an den neuen Studien beteiligt war, teilte WordsSideKick.com in einer E-Mail mit, dass beide Untersuchungen die Reduzierung der Eismenge in Grönlands Vergangenheit unterstützen. Es wären jedoch mehr Daten erforderlich, um die Prozesse zu verstehen, die zu massivem und schnellem Eisverlust beigetragen haben, und deren mögliche Folgen treibe zukünftige schmelze. [5 Orte spüren bereits die Auswirkungen des Klimawandels]

Fjord, der in Ostgrönland im Juni mit geschmolzenem Meereis und Eisbergen verschluckt wurde.

Fjord, der in Ostgrönland im Juni mit geschmolzenem Meereis und Eisbergen verschluckt wurde.

Bildnachweis: Paul Bierman

"Diese Unsicherheiten begrenzen unsere Fähigkeit, die Zukunft der Eisdecke genau vorauszusagen", sagte Catania. "In Grönland wird sich in Zukunft viel ändern. Die Frage bleibt - wie schnell wird das passieren?"

In beiden Studien verwendete Techniken stellen neuartige Methoden vor, mit denen untersucht werden kann, wie sich das grönländische Eis verändert hat. Es bleibt jedoch noch viel zu tun. Genauer zu bestimmen, wann und warum ein historischer Eisverlust stattgefunden hat, könnte Computermodelle, die heute eine Schwelle für Instabilität im grönländischen Eis finden, erheblich verbessern, so Anders Carlson, Professor für Geologie und Geophysik am College of Earth, Ocean and Atmospheric Sciences am Oregon State University.

"Unabhängig davon, wann Grönland eisfreie Bedingungen hatte, war die Eisdecke in der Vergangenheit instabil und brach zusammen", sagte Carlson gegenüber WordsSideKick.com. "Und das geschah wahrscheinlich, als der CO2-Gehalt (Kohlendioxid) niedriger war als heute - was für die Zukunft krank ist", sagte er.

Und die Zeit kann knapp werden. Die saisonale Schmelze für Grönland war im Jahr 2016 überdurchschnittlich hoch, mit dem dritthöchsten Massenverlust an Oberfläche seit 38 Jahren bei Satellitenbeobachtungen, laut dem National Snow and Ice Data Center. Wenn Grönland wie in der Vergangenheit den Großteil seines Eises verlieren würde, könnte das in die Ozeane der Welt freigesetzte Wasser einen Anstieg des Meeresspiegels von rund 7 Metern erzeugen, fügte Schaeffer hinzu.

"Wir haben noch nie gesehen, wie sich der Planet so schnell erwärmt hat wie jetzt, und wir müssen uns so gut wie möglich vorbereiten", sagte Schaeffer zu WordsSideKick.com. "Wir müssen uns schnell organisieren, und dies hilft hoffentlich dabei, den Fall zu klären."

Originalartikel über Live-Wissenschaft.

Ungefroren: Grönland War 280.000 Jahre Lang Eisfrei

FAQ - 💬

❓ Warum war Grönland eisfrei?

👉 Zwar war es in der Vergangenheit zu einigen Zeiten noch wärmer. Da ist der Gletscher aber nicht geschmolzen. Während des MIS 11 war ausschlaggebend, dass die Temperaturen sehr lange, fast 30.000 Jahre, erhöht waren. Auch heute ist damit zu rechnen, dass es sehr lange überdurchschnittlich warm bleiben wird.

❓ War Grönland Mal ohne Eis?

👉 Große Teile von Grönland waren noch vor gut 400 000 Jahren eisfrei und glichen einer Tundralandschaft. Das berichtet ein internationales Forschungsteam nach der Analyse eines Eisbohrkerns aus dem Nordwesten der Insel im Fachmagazin Science.

❓ Wann wird Grönland eisfrei sein?

👉 Mit Folgen für den globalen Meeresspiegel. In einem Tümpel auf Grönland schmilzt noch etwas Eis. Vor 400 000 Jahren könnte es ähnlich ausgesehen haben – in einem viel größeren Ausmaß. Vor etwas mehr als 400 000 Jahren – geologisch ein Wimpernschlag – waren große Teile im Nordwesten Grönlands wohl eisfrei.

❓ Wann war die Erde das letzte Mal eisfrei?

👉 Erst nach 2,3 Milliarden Jahren begann das erste Eiszeitalter und hielt 300 Millionen Jahre an. Danach folgten wieder rund eine Milliarde eisfreie Jahre. Spuren von Eisbewegungen vom zweiten Eiszeitalter wurden insbesondere in Gesteinen im Gebiet des heutigen Europas entdeckt.

❓ Was ist unter dem Eis von Grönland?

👉 Grönland ist heute von einem mehrere Kilometer dicken Eispanzer bedeckt. Er speist die Küstengletscher und beherbergt zahlreiche subglaziale Seen und Schmelzwasserströme. Sogar ein gewaltiger Canyon ist tief unter dem Grönland-Eis verborgen.

❓ War die Arktis schon einmal eisfrei?

👉 Unter der Leitung des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung ( AWI ), konnten Wissenschaftler belegen, dass die zentrale Arktis vor sechs bis zehn Millionen Jahren im Sommer vollkommen eisfrei und das Meer an seiner Oberfläche 4 bis 9 Grad Celsius warm war.


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