[navn fjernet] og
[navn fjernet], 3.z Naturgeografi 09/02-12
Side 1 af 6
Fortidens klima – Fremtidens klima
Vi aspirerer altid mod at se ud i fremtiden i et forsøg på at finde ud af, hvad der går os i møde. I
naturgeografi forsøger man at forudse hvilket klima og hvilke kræfter, der vil dominere i
fremtiden. Men før man kan komme med et kvalificeret bud på fremtidens klima, må man først se
tilbage, og undersøge hvordan klimaet har forandret sig tidligere. Her fungerer Jordens iskapper
som helt centrale indikatorer for datidens klima. Det er Jordens historiske arkiv. Med isboringer
dykker man ned i isen, og dermed i Jordens historie, flere tusind år tilbage. Ved analyser af
boringerne kan man få svar på nogle af de naturfænomener vi kender i dag, hvorfor de opstår eller
hvor hyppigt de forekom i tidligere tider.
Denne rapport vil fokusere på iskerneboringer i Grønland. Første gang man lavede en sådan boring
i Grønland var i 1955, og siden da har flere og flere isboringsprojekter i Grønland fundet sted, hvor
Greenland Ice Core Project (GRIP), North Greenland Ice Core Project (NGRIP) og Greenland Ice
Sheet Project 2 (GISP2) kan nævnes. Det seneste projekt er The North Greenland Eemian Ice
Drilling (NEEM), hvis formål er at bore en iskerne der indeholder is fra hele Eem-tiden (sidste
mellemistid). Dette er særligt spændende, fordi det man ved om klimaet i Eem-tiden
tilsyneladende ligner det klima, som flere klimaforskere forventer sig i de kommende århundreder.
Et succesfuldt NEEM-projekt kan derfor give os et bedre billede af fortidens klima, samt forbedre
vores evne til at forudsige konsekvenserne af fremtidens temperaturstigninger, både for Grønland
og andre dele af verden.
Iskerner
Iskerner kan, som sagt, give os informationer om fortidens klima. Iskerner bliver boret op vha. af
et kilometerlangt bor, og boringerne bliver oftest foretaget på iskappens ligevægtspunkt, som er
en linje der går igennem kappen, hvor isen bevæger sig ud til siderne (ligesom man kender det fra
hjemmebag, når man med et stykke dej prøver at forme noget højt, f.eks. en dej-dildo der vender
mod himlen – når man så slipper den breder dejen sig ud / flader ud). Det er her man får det
klareste billede, fordi årlagene er presset sammen og har bevæget sig mindst muligt, og fordi det
er lettest at tolke resultaterne fra iskernen, når isen er blevet aflejret på selve borestedet og ikke
[navn fjernet] og
[navn fjernet], 3.z Naturgeografi 09/02-12
Side 2 af 6
blevet transporteret dertil ved isflydning (ude ved kanten af isens kerne er bevægelsen størst og
billedet kan forvrænges, fordi årlagene blandes).
I iskernen måler man (man skærer iskernen i fem stykker og undersøger forskellige ting i hvert
stykke):
1. Fysiske egenskaber (krystalstruktur): Når man skær et tyndt lag af iskernen (5 mm) og polerer
det ned til 0,5 mm., kan man ved at placere stykket mellem to krydsede polarisationsfiltre,
måle størrelsen og retningen (orienteringen) af krystallerne. Hvis størrelsen af krystallerne er
lille, kan det skyldes at der er et større indhold af urenheder i isen. Normalt vil iskrystallerne
under tryk fra det overliggende sne smelte sammen med nabo-iskrystaller og dermed vokse sig
større, men urenheder, såsom støv, svovl eller vulkansk aske forhindrer iskrystallerne i dette.
2. Gas-analyse (CO
2
i isens luftbobler): Man kan ved at måle CO
2
indholdet i de indkapslede
luftbobler i isen, estimerer koncentrationen af CO
2
i atmosfæren i denne periode. Dette kan
f.eks. sættes i forhold til nutidens atmosfæres stigende CO
2
indhold, og dermed indgå i
diskussionen om hvorvidt det er en naturlig eller menneskeskabt stigning.
3. Urenheder og støv: Mængden af støv i isen giver et billede på, hvor mange og hvor kraftige
storme har været i den tid. Et højt indhold af støv må betyde, at der har været store nok
storme, til at transportere støv fra f.eks. Sahara-ørkenen eller Gobi-ørkenen. Ydermere kan der
i støvet måles havsaltniveauet, og dermed fortælle hvor langt fra iskappen havet var dækket af
is. En anden urenhed der kan måles er koncentrationen af stærke syrer. Et højt indhold af det,
kan tyde på at der forekom mange eller store vulkanudbrud i perioden. Et enkelt vulkanudbrud
er faktisk nok, til at det kan ses i årlagene, hvorpå man kan datere vulkanudbrud flere tusinde
år tilbage.
4. Stabile isotoper (
16
O og
18
O): Vand består af den ”lette” iltisotop
16
O og den ”tunge”
18
O, hvor
forholdet i mellem er 99,8 % af
16
O og 0,2 % af
18
O (der er også 0,037 %
17
O). Det ”tunge”
iltisotop har sværest ved at fordampe og den fortættes samtidig hurtigere end
16
O isotopen,
hvilket vil sige, at jo højere temperaturen er, jo mere vil der fordampe af den ”tunge” isotop,
[navn fjernet] og
[navn fjernet], 3.z Naturgeografi 09/02-12
Side 3 af 6
som senere vil falde som den første nedbør (på grund af dets vægt). Da nedbørsmængden
afhænger af temperaturen (høj temperatur = høj akkumulation (=>hvis man i en iskerne ser på,
hvor tyk hvert årlag er, kan man også se hvor stor en nedbørsmængde der har været i det
pågældende år – jo tykkere årlag, desto større nedbørsmængde), vil forholdet mellem
oxygenisotoperne i vand der falder i polarområderne også afhænge af temperaturen. Således
forekommer der også en større koncentration af
18
O i forhold til
16
O i sommersne sammen-
lignet med vintersne. På den måde kan målingerne vise tidligere tiders varme og kulde-
perioder, samt datere isens alder. Metoden er meget simpel; man måler simpelthen indholdet
af den ”tunge”
18
O isotop i forhold til indholdet af den ”lette”
16
O isotop, og når man i forvejen
kender forholdet fra normalt vand, kan det let sammenlignes. Metoden har vist sig at være
pålidelig, og grafen nedenfor viser hvordan isotoperne rent faktisk hænger sammen med den
lokale temperatur i perioden ved GRIP-borestedet på Grønlands indlandsis.
5. Arkivstykke: Halvdelen af iskernen skæres fra og gemmes væk til arkivering. På den måde kan
man rekonstruere de ovennævnte målinger i fremtiden, når nye måleteknikker er udviklet eller
de nuværende forbedret. Isarkivet i København har ca. 15 km iskerne i store frysere.
En anden måling er kulstof-14 metoden. Ved denne metode måler man den tilbageværende
mængde af den radioaktive isotop
14
C. Ved målingerne kan man datere fundmaterialet i
iskernerne, ved at undersøge hvor meget de er henfaldet (man kender i forvejen
14
C isotopens
halveringstid). Desværre rammer kulstof-14 dateringen tit forkert, da det estimat på et årstal,
metoden skal give, kan være svær at få rigtig. Derfor er det vigtigt at have de ovenstående
målinger at læne sig op af. Samlet giver de det bedste billede.
Hvis man i en iskerne ser på, hvor tyk hvert årlag er, kan man se hvor stor en nedbørsmængde der
har været i det pågældende år – jo tykkere årlag, desto større nedbørsmængde. Snefald kaldes
også i den glaciale diskurs for akkumulation. Akkumulationen kan variere meget efter lokale og
regionale forhold. Et sted med høj akkumulation var der hvor DYE-3-iskernen blev boret. Den
årlige akkumulation her svarere til et islag på 55 cm, mens man ved NGRIP-iskernen kun havde et
årligt snefald, der svarede til 19 cm is. Det betyder, at man ved DYE-3-iskernen kan få
informationer fra betydelig længere tilbage i tiden end ved NGRIP-iskernen. Derfor er
[navn fjernet] og
[navn fjernet], 3.z Naturgeografi 09/02-12
Side 4 af 6
akkumulationen vigtig for at få det bedst mulige, og mest korrekte datamateriale. Af samme grund
borer man i det der kaldes akkumulationszonen, som nedenstående figur viser. Desto længere ud
man kommer desto mere smelter og/eller glider is og sne væk.
Vanskeligheder ved nutidens dateringsmåder
Når man prøver at datere flere tusind år vha. årlag, er der en naturlig fejlkilde idet det bliver
sværere at sondre mellem hvert enkelt årlag, fordi årlagene bliver tyndere og tyndere jo længere
ned du kommer, fordi sneen bliver komprimeret til is og udsættes for større og større pres fra
nyfalden sne. Når årlagene bliver for tynde, kan man vha. computermodeller beskrive, hvordan
isen flyder under hensynstagen til hvor meget sne der falder på overfladen, og på grund af denne
vægt fra sneen bliver komprimeret og lavet til is.
En ting der kan forstyrre målingerne af de førnævnte forhold af
18
O isotoper i isen, er diffusion,
som primært foregår i de øverste 80 m af sneen, som er her hvor sneen langsomt bliver presset
sammen til is. I denne dybde kan der nemlig forekomme åbne luftporer mellem iskrystallerne,
hvor vanddamp kan bevæge sig og dermed flytte sig i forhold til den omkringliggende sne. På den
måde kan det udglatte de årlige svingninger i sneens
18
O-værdier. Hvis man borer iskerner i
områder hvor der er mindre en 15 cm årlig nedbør (hvis årlagene er mindre end 15-20 cm), vil
diffusionsprocessen faktisk forstyrre de årlige svingninger i
18
O-værdierne så meget, at man ikke
kan bruge målingerne af disse faste isotoper som en pålidelig dateringsmetode. På grund af lave
nedbørsmængder i området hvor NGRIP og NEEM projekterne blev lavet, kan man ikke datere ud
fra metoden med
18
O. I området med GRIP-projektet har der været tilstrækkelig nedbør, og
dateringsmetoden har her været pålidelig. Dog er der i den del af iskernen der indeholder den
tidlige del af Holocæn-tiden, har diffusionen tilsyneladende svækket det årlige signal i
18
O-
måleserien så meget, at årlagstoppene er forsvundet, hvilket umiddelbart må betyde et upålideligt
billede for denne periode. Her har man så brugt de føromtalte computermodeller, der på forhånd
kender diffusionsprocessens effekt på iskernedata, og vha. af disse kan korrigere for diffusionens
påvirkning, og give et mere troværdigt billede.
[navn fjernet] og
[navn fjernet], 3.z Naturgeografi 09/02-12
Side 5 af 6
Der er også en fejlkilde i forbindelse med de to isboringer GRIP’s og GISP2’s kig på Eem-tidens
klima (115.000 til 130.000 år siden), hvor isen derfra er blevet forstyrret af isflydning over det
ujævne grundfjeld. Dette var grunden til, at man i 1996 startede NGRIP, hvor man ved hjælp af
radarer havde forudset at lagfølgen var uforstyrret helt ned til bunden, hvorfor man kunne se på is
fra hele Eem-tiden. Dette var dog ikke tilfældet, da man senere opdagede at isen nær bunden var
smeltet væk, og man havde derfor kun is fra den sidste del af Eem-tiden.
Konklusion
Man har indset at man må kigge ind i fortiden før man kan spå om fremtiden. Man har udviklet
metoder og redskaber, der nu gør man kan nå længere ned end nogensinde før, og derefter
foretage en række målinger. Ved hjælp af disse målinger kan man kortlægge klimaudsvingene og
måle tilstandene i tidligere tider. De værdifulde data vi får herfra, kan hjælpe os med at forstå
verden, og dens systemer, bedre. Det er især aktuelt i dag, hvor vi er nået til den erkendelse, at
den globale opvarmning kan få alvorlige følger for vores videre liv på Jorden – derfor er det
vigtigere end nogensinde at lære om klimaet og dets udsving; og her er iskerneboringer intet
andet end en guldmine af lærdom på området.
Som der også står i indledningen, vil det hjælpe på at kunne forudsige konsekvenserne af de
klimaændringer der finder sted nu og i fremtiden, samt på at forudsige i hvilken retning vores
nuværende klima udvikler sig, hvis man ved mere om Eem-tiden. Måske har man med det nye
projekt NEEM mere held med Eem-tiden end man har haft med de foregående projekter, og i
hvert fald taler placeringsstedets forudsætninger: tyk is (flere årlag), flad undergrund (mindre
uregelmæssig isflydning), moderat nedbør (stor nedbør giver hurtigt isflydning – lille nedbør
givertynde og utydelige årlag) og placering på isdeleren i hvert fald for, at der kan opnås
resultater, som kan gøres os klogere på klimaets historie og gøre os bedre til at forudsige
fremtidens klima.
[navn fjernet] og
[navn fjernet], 3.z Naturgeografi 09/02-12
Side 6 af 6
Kilder
”Naturgeografi – jorden og mennesket”
”Klima, vejr og menneske” – Willy Dansgaard
www.isarkiv.dk
http://www.isogklima.nbi.ku.dk/forskning/rekonstruktion/fortidens_temperaturer/isotope
r_deltanotation/
http://www.isogklima.nbi.ku.dk/forskning/strat_og_datering/aarlagstaelling/diffusion/
http://www.isogklima.nbi.ku.dk/forskning/boring_og_analyse/
http://www.isogklima.nbi.ku.dk/forskning/strat_og_datering/aarlagstaelling/
http://www.isogklima.nbi.ku.dk/forskning/klimaforandringer/istid_mellemistid_klima/eem
/
http://www.isogklima.nbi.ku.dk/forskning/boring_og_analyse/historisk_tilbageblik/eem_ti
den/
http://neem.dk/om_neem/