Fossiler viser at det var isfritt på Grønland for under en million år siden

I dag er 81 prosent av Grønland dekket av is hele året. Men en gang i fortiden passet øya bedre til navnet sitt. 

Midt på Grønland, under 3.000 meter med is, har forskere funnet spor etter vegetasjon. Dette stammer fra en periode da isen hadde smeltet. Dateringen er usikker, men forskerne mener det skjedde for under 1,1 millioner år siden. 

Det var ikke bare i utkantene av øya at isen forsvant. Også i hjertet av Grønland var det isfritt i denne perioden, viser den nye studien. 

– Vi har nå direkte bevis, ikke bare for at isen var borte, men at det levde planter og insekter der, sier Paul Bierman, professor ved University of Vermont i en pressemelding. 

Han var med å lede den nye studien som er publisert i tidsskriftet PNAS. 

Sopp og valmue

I studien har forskerne undersøkt bunnen av en 3.000 meter lang borekjerne. Kjerneprøven ble tatt i 1993 og har ligget i 30 år på et lager i Colorado. 

Bunnen av iskjernen inneholder 150 centimeter med stein og grus fra bakken under innlandsisen.

Her har forskere nå funnet jord og fossiler. 

I prøven var det et valmuefrø, rester fra sopp, et bein og et øye fra insekter, knoppskjell fra vierslekten, biter av treverk fra vierslekten, og sporer fra kråkefotplanter fra dvergjamnefamilien (Selaginella rupestris).

– Disse fossilene er klare bevis på isfrie tider på Grønland, sier Alan Hidy ved  Lawrence Livermore National Laboratory.

Her er et mikroskopbilde av blant annet sporer som ble funnet i kjerneprøven. (Foto: Halley Mastro/University of Vermont)

Kaldt og åpent landskap 

Grønland var trolig isfritt i mange tusen år, sier Bierman i en artikkel fra University of Vermont.

Bakken isfri lenge nok til at det ble dannet jord. Et tundra-økosystem fikk fotfeste. 

Artene som er funnet gjør at forskerne tror at temperaturen sentralt på Grønland var 1 til 10 grader i juli da plantene levde her. 

Isen ble erstattet med et kaldt, tørt og åpent landskap, kanskje med noen forkrøplede trær. Snøen ble liggende inn mot sommeren. 

Det nye funnet viser at Grønlandsisen er mer sårbar enn vi har trodd, mener forskerne. Studier av hvordan isen har reagert i fortiden kan bidra til bedre anslag av hva som vil skje i fremtiden. 

– Overbevisende 

Nils Bochow forsker på vippepunkter, blant annet for Grønlandsisen. Han jobber ved UiT Norges arktiske universitet.

– Jeg tror denne studien er et viktig element for å rekonstruere Grønlands kontroversielle historie, sier Bochow. 

– Det har vært kjent at Grønland i hvert fall delvis var isfri i løpet av de siste en million år, men omfanget og varigheten av denne isavsmeltingen er fortsatt veldig usikker.

Den nye studien viser for første gang at midten av Grønland må ha hatt vegetasjon i løpet av de siste 1,1 millioner år, sier Bochow. 

– Denne studien viser overbevisende at det må ha vært vegetasjon i sentrum av Grønland, og ikke bare i randsonene som tidligere antatt.

– Det betyr imidlertid ikke at Grønland var helt isfri i løpet av den perioden. Vi trenger definitivt mer data og datamaskinsimulasjoner for å begrense Grønlands historie enda mer.

Nils Bochow er postdoktor ved UiT Norges arktiske universitet. (Foto: Jakob Bjørvik Henriksen/ UiT)

Bygger på tidligere studier

Studien bygger videre på forskning fra 2016. Joerg M. Schaefer og kolleger publiserte da en studie der de konkluderte med at Grønlandsisen muligens var borte i lengre perioder for mellom 2,6 millioner år siden og frem til i dag. 

Videre skrev forskerne at dagens isdekke trolig ikke er eldre enn 1,1 millioner år. 

Dette var basert på samme iskjerne som er brukt i den nye studien. Iskjernen kalles GISP2. Forskerne så på stein i bunnen av kjernen og hvordan de var påvirket av kosmisk stråling når bakken ikke var dekket av is. 

Grønland har likevel vært en iskald øy i lang tid. Det har vært store isbreer der i minst 18 millioner år, og øya fikk sammenhengende innlandsis fra 2,6 millioner år siden, ifølge Wikipedia. Klimaet har variert noe i istider og mellomistider. 

Tidligere har forskere for eksempel funnet DNA fra trær, planter og dyr, som levde på øya under en varmere periode for rundt to millioner år siden.

En annen iskjerne, kalt Camp Century har også gitt innsikt i Grønlands historie. 

Den ble tatt ut nær kysten av Grønland på 1960-tallet. En studie fra 2023 viste at det var isfritt i dette området i en varm periode for rundt 400.000 år siden. 

I en studie i tidsskriftet PNAS i 2021 ble det beskrevet kvister, mose og andre planterester fra bunnen av Camp Century-prøven. 

Paul Bierman var med å oppdage fossilene i Camp Century-prøven. Det fikk han til å lure på hva som er nederst i GISP2, prøven som er undersøkt i den nye studien. 

– Viktig for å forstå fremtiden

Nå er det altså funnet fossiler i bunnen av GISP2 også. Det er en ny puslespillbit i historien om innlandsisen på Grønland. 

Nils Bochow ved UiT sier at selv om forskere kan bruke datamodeller til å simulere fremtiden for Grønlandsisen, trenger de historiske data for å validere og forbedre modellene.

– Å forstå Grønlands historie er enormt viktig for å forstå Grønlands fremtid, sier Bochow. 

- Isen på Grønland smelter raskere og raskere fra dag til dag. Siden den globale temperaturen var høyere i fortiden, hjelper denne studien oss med å forstå hva som kan skje med Grønlandsisen i fremtiden på grunn av klimaendringer. 

– Resultatene viser at Grønlandsisen er sårbar for temperaturforandringer, og hvis vi ikke kutter klimagassutslippene, kan vi se et lignende Grønland i fremtiden.

Heldigvis vil det ta lang tid før alt smelter, fra tusener til titusener av år, avhengig av hvor langt over vippepunktet man havner, ifølge en tidligere studie av Bochow. 

– Har vært kontroversielt

Kerim Hestnes Nisancioglu forsker på fortidens klima og er professor ved Universitetet i Bergen og Bjerknessenteret for klimaforskning. 

Han sier at den nye studien er spennende og bekrefter det kolleger har publisert tidligere om at mye mer av isdekket på Grønland var borte under tidligere mellomistider. 

– Dette har vært kontroversielt og de fleste har nok ment at det var is i sentrale deler av Grønland i flere millioner år og at man må tilbake til den varme Pliocene-perioden for fem til tre millioner år siden for å finne bevis på at større deler av isdekket smeltet vekk.

Det er alltid vanskelig i slike studier å fastsette tiden det skjedde, sier Nisancioglu. 

– Dette har de løst ved å bruke kosmogene nuklider til datering og estimerer at isen i sentrale deler av Grønland var borte for cirka en million år siden. 

Kosmogene nuklider dannes når kosmisk stråling treffer atomkjerner i bergarter i de øverste meterne. 

– De har også kunnet bruke dataene fra bunnen av iskjernen til å si noe om vegetasjonen under denne perioden, med ett landskap dominert av tundra.

Jobber med å finne svar

Det er svært viktig å vite hvor mye oppvarming som skal til for å smelte vekk isen på Grønland, sier Nisancioglu. 

– Hvis alt smelter vil havet globalt stige med nærmere sju meter. Før har man trodd at man må svært langt tilbake i tid før man finner ett klima som var varmt nok til at den tykkeste delen av isen var smeltet vekk. Det vil si minst tre millioner år tilbake i tid, under den varme geologiske perioden Pliocene hvor CO₂ nivået i atmosfæren var høyt.

– Nå viser det seg at isen var borte mye nærmere vår tid, hvor CO₂ nivået ikke var like høyt og sannsynligvis lavere enn i dag. Det vil si at hvis vi holder dagens klima med omtrent 400 ppm CO₂ i atmosfæren over lang tid, vil det meste av Grønlandsisen forsvinne, sier Nisancioglu.

Spørsmålet er hvor lang tid det vil ta for isen å smelte. 

– Dette er ett tema vi på Bjerknessenteret forsker intenst på sammen med våre kolleger internasjonalt, men de fleste anslag er at det vil ta mange hundrede år. 

Nisancioglu forteller også at en kollega ved Københavns Universitet jobber med ett større EU-prosjekt for å ta nye prøver fra flere steder inne på Grønlandsisen. Da for å finne ut akkurat når og hvor isen var borte sist. 

– Det vil ta litt tid før de nye dataene kommer, men dette vil kunne svare på spørsmålet i mer detalj og gi oss ett tall for hva CO₂ nivået var og hvor varmt det var sist isen på Grønland var borte. 

Referanse: 

Paul R. Bierman, m.fl.: «Plant, insect, and fungi fossils under the center of Greenland’s ice sheet are evidence of ice-free times», PNAS, 5. august 2024.