Alte Mohnsamen und Weidenholz bieten Hinweise auf die letzte Schmelze des grönländischen Eisschildes und einen Blick in eine wärmere Zukunft

Als wir unser Mikroskop zum ersten Mal auf die Bodenprobe richteten, kamen Teile organischen Materials in Sicht:ein winziger Mohnsamen, das Facettenauge eines Insekts, gebrochene Weidenzweige und Ährenmoossporen.Dunkle Kugeln, die von Bodenpilzen erzeugt wurden, dominierten unsere Sicht.

Das waren unverkennbar die Überreste eines arktischen Tundra-Ökosystems – und ein Beweis dafür, dass der gesamte Eisschild Grönlands in jüngerer Zeit verschwunden ist, als den Menschen bewusst ist.

Diese winzigen Hinweise auf früheres Leben stammten von einem äußerst unwahrscheinlichen Ort – einer Handvoll Erde, die unter 2 Meilen Eis unter dem Gipfel des grönländischen Eisschildes begraben war.Die Prognosen für das künftige Abschmelzen des Eisschildes sind eindeutig:Wenn das Eis am Gipfel verschwunden ist, mindestens 90 % des grönländischen Eises werden geschmolzen sein.

Im Jahr 1993 stellten Bohrer auf dem Gipfel den Eiskern des Greenland Ice Sheet Project 2, kurz GISP2, fertig, der den Spitznamen trägt Zwei-Meilen-Zeitmaschine.Die Samen, Zweige und Sporen, die wir fanden, stammten aus einigen Zentimetern Erde am Boden dieses Kerns – Erde, die drei Jahrzehnte lang trocken und unberührt in einem fensterlosen Keller gelagert worden war Lagereinrichtung in Colorado.

Unsere neue Analyse baut auf der Arbeit anderer auf, die dies im letzten Jahrzehnt getan haben den Glauben zerstört dass die Eisdecke Grönlands seit Beginn der pleistozänen Eiszeiten vor mindestens 2,6 Millionen Jahren ununterbrochen vorhanden war.Im Jahr 2016 maßen Wissenschaftler mithilfe von Modellen seltene Isotope im Gestein oberhalb und unterhalb der GISP2-Bodenprobe und legten nahe, dass das Eis mindestens einmal verschwunden war innerhalb der letzten 1,1 Millionen Jahre.

Durch die Entdeckung gut erhaltener Tundra-Überreste haben wir nun bestätigt, dass die Eisdecke Grönlands tatsächlich schon einmal geschmolzen war und das Land unterhalb des Gipfels lange genug freigelegt hatte damit sich Erde bildet und damit die Tundra dort wächst.Das sagt uns, dass die Eisdecke fragil ist und wieder schmelzen könnte.

Eine Landschaft mit arktischen Mohnblumen und Stachelmoosen

Für das bloße Auge sind die winzigen Teile des vergangenen Lebens unauffällig – dunkle Flecken, die zwischen glänzenden Schlick- und Sandkörnern schweben.Aber unter der Lupe ist die Geschichte, die sie erzählen, erstaunlich.Zusammen zeichnen die Samen, Megasporen und Insektenteile ein Bild einer kalten, trockenen und felsigen Umgebung, die irgendwann in den letzten Millionen Jahren existierte.

Oberirdisch wuchsen zwischen den Felsen arktische Mohnblumen.Auf jedem Stängel dieses kleinen, aber zähen Krauts folgte eine einzelne schalenförmige Blume der Sonne über den Himmel, um das Licht des Tages optimal zu nutzen.

Winzige Insekten summten über Matten aus winzigem Stachelmoos, krochen über die kiesige Oberfläche und trugen im Sommer Sporen.

Im felsigen Boden befanden sich dunkle Kugeln, sogenannte Sklerotien, die von Pilzen produziert wurden, die sich mit den Wurzeln der Pflanzen im Boden verbünden, um beiden dabei zu helfen, die benötigten Nährstoffe zu erhalten.In der Nähe wachsen Weidensträucher, die sich mit ihrer geringen Größe und der flauschigen Behaarung ihrer Stängel an das Leben in der rauen Tundra angepasst haben.

Jedes dieser Lebewesen hinterließ Hinweise in dieser Handvoll Erde – Beweise dafür, dass das grönländische Eis einst durch ein robustes Tundra-Ökosystem ersetzt wurde.

Grönlands Eis ist fragil

Unsere Entdeckungen, veröffentlicht im August.5, 2024, im Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften, zeigen, dass das grönländische Eis bei niedrigeren atmosphärischen Kohlendioxidkonzentrationen als heute anfällig für das Schmelzen ist.Bedenken hinsichtlich dieser Verwundbarkeit haben Wissenschaftler dazu veranlasst, die Eisdecke zu untersuchen seit den 1950er Jahren.

In den 1960er Jahren gewann ein Team von Ingenieuren den weltweit ersten Tiefeiskern Lager Jahrhundert, A atomar betriebener Armeestützpunkt über 100 Meilen von der Nordwestküste Grönlands entfernt in die Eisdecke eingebaut.Sie untersuchten das Eis, hatten aber kaum Verwendung für die Gesteins- und Erdbrocken, die vom Boden des Kerns heraufgebracht wurden.Diese wurden gespeichert und gingen dann bis 2019 verloren, als sie verloren gingen in einem Laborgefrierschrank wiederentdeckt.Unser Team gehörte zu den Wissenschaftlern, die zur Analyse hinzugezogen wurden.

Im Boden von Camp Century fanden wir auch Überreste von Pflanzen und Insekten unter dem Eis eingefroren.Verwendung seltener Isotope und Lumineszenztechniken, konnten wir sie auf einen bestimmten Zeitraum datieren vor etwa 400.000 Jahren, als die Temperaturen ähnlich waren wie heute.

Ein weiterer Eiskern, DYE-3 aus Südgrönland, enthielt DNA Dies zeigt, dass dieser Teil der Insel irgendwann in den letzten Millionen Jahren von Fichtenwäldern bedeckt war.

Die biologischen Beweise belegen überzeugend die Zerbrechlichkeit des grönländischen Eisschildes.Zusammengenommen können die Erkenntnisse aus drei Eiskernen nur eines bedeuten:Mit Ausnahme einiger Berggebiete im Osten muss das Eis in den letzten Millionen Jahren auf der gesamten Insel geschmolzen sein.

Verlust der Eisdecke

Wenn das Eis in Grönland verschwunden ist, verändert sich die Geographie der Welt – und das ist ein Problem für die Menschheit.

Wenn die Eisdecke schmilzt, wird der Meeresspiegel schließlich um mehr als 23 Fuß ansteigen Küstenstädte werden überflutet.Der größte Teil von Miami wird unter Wasser sein, ebenso wie große Teile von Boston, New York, Mumbai und Jakarta.

Heute steigt der Meeresspiegel um mehr als einen Zoll pro Jahrzehnt, und an manchen Stellen sogar um ein Vielfaches schneller.Bis zum Jahr 2100, wenn die Kinder von heute Großeltern sind, wird der Meeresspiegel rund um den Globus wahrscheinlich mehrere Meter höher sein.

Die Vergangenheit nutzen, um die Zukunft zu verstehen

Der rasante Eisverlust verändert die Arktis.Daten über vergangene Ökosysteme, wie wir sie unter dem Eis Grönlands gesammelt haben, helfen Wissenschaftlern zu verstehen, wie sich die Ökologie der Arktis mit der Klimaerwärmung verändern wird.

Wenn die Temperaturen steigen, schmilzt strahlend weißer Schnee und das Eis schrumpft, wodurch dunkles Gestein und Erde freigelegt werden, die die Wärme der Sonne aufsaugen.Die Arktis ist grüner werden Mit jedem Jahr, das vergeht, Auftauen des darunter liegenden Permafrosts und mehr Kohlenstoff freisetzen, der den Planeten weiter erwärmen wird.

Der vom Menschen verursachte Klimawandel ist auf dem besten Weg, die Arktis und Grönland über die seit Millionen von Jahren herrschenden Temperaturen hinaus zu erwärmen. Um Grönlands Eis zu retten, Studien zeigen, dass die Welt die Treibhausgasemissionen aus ihren Energiesystemen stoppen muss den Kohlendioxidgehalt senken in der Atmosphäre.

Das Verständnis der Umweltbedingungen, die zum letzten Verschwinden des Eisschildes geführt haben, und der Reaktion des Lebens auf Grönland wird von entscheidender Bedeutung sein, um die künftigen Risiken einzuschätzen, denen das Eisschild und die Küstengemeinden auf der ganzen Welt ausgesetzt sind.