Aardwetenschappers trokken deze conclusie op basis van een analyse van grof en fijn zand (silt) dat aan de basis van een drie kilometer lange ijskern uit het centrale deel van Groenland werd gevonden. Het diepste deel van die ijskern, het resultaat van een boring in de Groenlandse ijsmassa – bevond zich precies op de grens van ijs en aarde.

De volledige ijsbedekking van Groenland is vrij ‘recent’ een feit, namelijk sinds 2,7 miljoen jaar. De eerste gedeeltelijke glaciatie moet 38 miljoen jaar geleden hebben plaatsgevonden, waarna 14 miljoen jaar geleden de ijskap verder uitbreidde. Regelmatige ijstijden komen pas vanaf zeven miljoen jaar terug voor.

Joshua Brown, University of Vermont

Joshua Brown, University of Vermont

Oud boslandschap

Meestal vegen gletsjers de aarde schoon en verdwijnt alle bodem en het daaronder liggende gesteente door de eroderende werking van de ijsmassa met een snelheid van gemiddeld veertig meter per miljoen jaar. Maar dat is hier niet gebeurd. De onderzoekers konden dankzij het vele organische materiaal en fossiele resten die zij in de ijskern aantroffen zelfs een met bomen begroeide toendra reconstrueren. Vlak voor de definitieve bedekking door het landijs, 2,7 miljoen jaar geleden, moet het centrale deel van Groenland met bosvegetatie bedekt geweest zijn.

Het grensgebied tussen de ijskap en het moderne landschap in Groenland.

Paul Bierman, University of Vermont

Paul Bierman, University of Vermont

‘IJstijdgeschiedenis’

Deze vondst betekent dat het centrale deel van Groenland het gehele Pleistoceen – de laatste 2,7 miljoen jaren, die worden gekenmerkt door een afwisseling van (inter-)glacialen) – altijd door ijs bedekt is geweest. Zelfs tijdens de relatief warme perioden (de interglacialen), die de ijstijden de afgelopen drie miljoen jaar voortdurend afwisselden, is de ijskap behouden, zo concluderen de onderzoekers. Op dit moment leven wij ook in een interglaciaal. Een nieuwe ijstijd is weer op komst – de ‘ijsgeschiedenis’ herhaalt zich – maar zal nog minstens een jaartje of tienduizend op zich laten wachten.

Beryllium-10

De Groenlandse ijskern waarop de onderzoekers hun conclusies baseren is de GISP2 (Greenland Ice Sheet Project 2), die voor een tijdreeks van 100.000 jaar gedetailleerde data over de samenstelling van de aardatmosfeer opleverde. Deze ijskern is maar liefst 3054 meter lang en werd in 1993 geboord in centraal Groenland, 3200 meter boven zeeniveau. De Amerikaanse en Schotse onderzoekers analyseerden verschillende chemische elementen in het ijs, zoals koolstof, stikstof, maar vooral Beryllium-10 dat aanwezig was in de onderste (en dus oudste) dertien meter van de boorkern.

Het ‘vieze’ ijs afkomstig van de onderste dertien meter van de GISP2-ijskern was tot nu toe nog het slechtst bestudeerd. Dit deel bevatte de meeste sedimenten. In het laboratorium van de Universiteit van Vermont werden de monsters in platinum buisjes opgewarmd tot duizend graden Celsius. Door de zuurgraad te veranderen, sloeg het beryllium neer, waarna het werd gedroogd en geoxideerd. Met de speciale CAMS-massaspectrometer werd vervolgens het aantal atomen van beryllium-10 geteld. Uit de precieze verhouding tussen de hoeveelheid van de Isotoop beryllium-10 en koolstof leidden de onderzoekers af dat er zich onder de ijsmassa een oude bodem bevindt. Die bodem moet tussen de 200.000 en een miljoen jaar oud geweest zijn, zo blijkt uit de analyse van het beryllium-10, dat zich onder invloed van kosmische straling vormt.

Paul Bierman, University of Vermont

Paul Bierman, University of Vermont

Vastgevroren ijsmassa

Voor de onderzoekers is het inzicht dat het centrale deel van Groenland het gehele Pleistoceen door ijs bedekt is geweest heel belangrijk. Het ijs moet extreem koud geweest zijn en is daardoor als het ware aan de onderliggende bodem vastgevroren. In die toestand erodeert de ijsmassa het landschap niet.

Deze kennis draagt bij aan voorspellingen hoe de Groenlandse ijsmassa zich in de toekomst, bij een warmer klimaat, zal gedragen. Indien het landijs op Groenland volledig afsmelt, kan dit leiden tot een mondiale zeespiegelstijging van zeven meter.

Kamp van poolonderzoekers aan de rand van de Groenlandse ijskap, de op een na grootste ijskap ter wereld.

Paul Bierman, University of Vermont

Paul Bierman, University of Vermont