40.000 jaar klimaatgegevens in boorkern ijskap

Een boorkern van de Groenlandse ijskap brengt sterke temperatuurschommelingen aan het licht gedurende de laatste 40.000 jaar. Opmerkelijk is dat deze schommelingen niet zijn terug te vinden op Antarctica.

Als eerste resultaat van een nieuwe boring in de Groenlandse ijskap is nu een interessante temperatuurcurve beschikbaar die tot 40.000 jaar in het verleden terugreikt (Nature, 24 sept.). Dit interval omvat dus het Holoceen, dat ongeveer 11.000 jaar geleden begon, en het laatste deel van de laatste ijstijd, die ongever 100.000 jaar geleden begon.

De twee grote nog op Aarde aanwezige landijskappen, die van Antarctica en van Groenland, zijn natuurlijke vrieskisten waarin allerlei gegevens uit het jongste verleden liggen opgeslagen.

Vooral klimaatschommelingen hebben hun sporen nagelaten. Onderzoek met behulp van zuurstofisotopen in het ijs verschaft daar gegevens over. Naast de "gewone' zuurstof (¹O6) komt in een geringe hoeveelheid (minder dan 0,2%) het zwaardere isotoop ¹O8 voor. Naarmate de temperatuur waarbij sneeuwvlokken ontstaan lager is, bevatten zij iets minder ¹O8. In de praktijk wordt dit gemeten en uitgedrukt als afwijking (d ¹O8) van het ¹O8-gehalte in een standaardmonster. Ook tussen zomersneeuw en wintersneeuw bestaat een verschil, maar dit wordt in het onderzoek uitgewist.

Door de wijze waarop de ijskap met sneeuwval aan de bovenzijde groeit, ontstaat een regelmatige opeenvolging waarin de sneeuw van jaar tot jaar wordt opgestapeld (en in ijs overgaat). Met een boring kan een cilinder van ijs voor onderzoek verkregen worden. Een gunstige bijkomstigheid is dat de jaarlijkse sneeuwval als gelaagdheid in het ijs zichtbaar blijft. Dit laat datering van de afzonderlijke laagjes toe, al wordt met toenemende diepte de gelaagdheid minder goed zichtbaar door de samendrukking van het ijs.

Dryas

De d ¹O8-curve laat enkele bekende verschijnselen zien: de snelle stijging van de temperatuur met het begin van het Holoceen, na het koude Jonge Dryas-interval dat genoemd is naar het toendraplantje Dryas octopetala (Achtster) uit de rozenfamilie. Overblijfselen ervan worden in de gematigde streken, ook in ons land, in lagen uit die tijd aangetroffen. Voorafgaand aan het Jonge-Dryas-interval zijn er twee intervallen met een veel gematigder temperatuur: Aller⊘d en B⊘lling (genoemd naar vindplaatsen in Denemarken).

De Oude Dryas-tijd die in Europa de beide gematigde intervallen scheidt, is nauwelijks in de curve terug te vinden. Tussen 15.000 en 22.000 jaar geleden ligt een lang interval met lage temperaturen. Dit vertegenwoordigt het maximum van de laatste ijstijd, al moet men vaststellen dat het minimum in de temperatuurcurve een paar duizend jaar eerder valt dan de maximale uitbreiding van de Weichsel-ijskap in Europa.

Beneden 22.000 jaar, en nog duidelijker beneden 25.000 jaar, vertoont de curve verscheidene temperatuurschommelingen. De mildere intervallen duurden 500 tot 2.000 jaar; zij begonnen gewoonlijk abrupt, in minder dan 100 jaar, maar het einde kwam veel geleidelijker. Uit de d ¹O8-gegevens kan worden afgeleid dat de temperatuurverschillen tussen de koude fasen (pieken naar links) en de milde fasen (pieken naar rechts in de curve) ongeveer 7 ß8 C bedroegen. In de milde fasen bleef de temperatuur nog 5ß8-6 ß8 C beneden de huidige temperatuur op de plaats van de boring.

Oceaan

De verklaring van deze fluctaties blijft voorlopig onduidelijk. In de Antarctische ijskap zijn zij niet of nauwelijks aanwezig. De onderzoekers zijn daardoor geneigd een verband te zoeken met het regime in de noordelijke Atlantische Oceaan.

Voor een beter begrip van de klimaatontwikkeling op het noordelijke halfrond, Europa in de eerste plaats, zijn de gegevens uit de nieuwe boring van groot belang. Juist die kleinere klimaatschommelingen, op een tijdschaal van eeuwen, vormen klimatologisch nog een probleem. Ook in het Holoceen komen zij voor. In historische tijd is de z.g. Kleine IJstijd er een voorbeeld van.

De boorlokatie ligt op 72 ß8 N.Br., niet ver van het hoogste punt van de ijskap op ruim 3.100 meter boven zeeniveau. De temperatuur stijgt er 's zomers slechts bij uitzondering boven het nulpunt, zodat de storende invloed door smelten van sneeuw nagenoeg ontbreekt.

Enkele vroeger op Groenland uitgevoerde boringen in de ijskap leden onder onvolkomenheden van uiteenlopende aard, zodat reeds geruime tijd de wens leefde naar een nieuwe boring op een ideale plaats en met alle technische vernuft om de praktische moeilijkheden bij de uitvoering zoveel mogelijk te vermijden. Samenwerking van een aantal Europese landen heeft nu geleid tot het "Greenland Ice core Project' (GRIP). De eerste gepubliceerde uitkomsten, gebaseerd op onderzoek van de in de zomer van 1991 opgehaalde ijskern, zijn dan ook verkregen door onderzoekers uit Denemarken, IJsland, Zwitserland en Frankrijk. In de afgelopen zomer is de boring voortgezet tot op de vaste grond onder de ijskap, op meer dan 3.000 meter diepte. De verwachting is dat op die diepte het ijs ongeveer 2.000 jaar oud is. Het zou dan nog afkomstig zijn uit de voorlaatste ijstijd (Saale-ijstijd).

    • A. Brouwer