Groenlands Grotten Bewaren Een Oud Klimaatarchief

In een afgelegen grot in het noorden van Groenland heeft een onderzoeksteam onder leiding van geologen Gina Moseley, Gabriella Koltai en Jonathan Baker van de Universiteit van Innsbruck bewijs ontdekt van een aanzienlijk warmer Arctisch gebied. De afzettingen in de grot tonen aan dat de regio miljoenen jaren geleden vrij was van permafrost en gevoelig reageerde op stijgende temperaturen.

De bevindingen, gepubliceerd in Nature Geoscience, bieden nieuwe inzichten in de klimaatomstandigheden uit het verleden en hun relevantie voor de huidige klimaatbeschermingsinspanningen. Het begrijpen van het klimaat op aarde tijdens eerdere warme periodes is essentieel om te voorspellen hoe het in de toekomst kan veranderen. Een bijzonder onthullende periode is het Laat-Mioceen, dat ongeveer 11 miljoen jaar geleden begon.

Tijdens deze periode was de verdeling van land en oceaan op aarde vergelijkbaar met die van vandaag, en zowel de temperaturen als de niveaus van atmosferisch CO₂ waren vergelijkbaar met de projecties voor de komende decennia. Hoewel het Arctisch gebied bekend staat als zeer gevoelig voor klimaatverandering, zijn de milieuomstandigheden tijdens het Laat-Mioceen slecht begrepen gebleven.

Om deze kennisleemte te vullen, reisde Moseley en haar team naar een van de meest afgelegen gebieden op aarde: de verre noordkust van Groenland. De grot, bekend als Cove Cave, kan alleen worden bereikt met kleine vliegtuigen en te voet door onbewoond terrein. Tijdens de expeditie ontdekten de onderzoekers calcietafzettingen die alleen kunnen ontstaan wanneer de grond niet bevroren is en er water stroomt.

“Deze afzettingen zijn als kleine tijdcapsules,” zegt Moseley van de Quaternaire Onderzoeksgroep van de Geologieafdeling. “Ze tonen aan dat het noordelijke Groenland ooit vrij was van permafrost en veel natter was dan vandaag de dag.”

Inzichten in warme perioden uit het verleden

De analyses onthulden verschillende warme en vochtige fasen tijdens het Laat-Mioceen, tussen ongeveer 9,5 en 5,3 miljoen jaar geleden. Tijdens deze intervallen waren de gemiddelde jaartemperaturen in het noordelijke Groenland ongeveer 14°C hoger dan vandaag, en de atmosferische CO₂-concentraties lagen op 310 deeltjes per miljoen (ppm) of hoger. Het grotarchief laat ook zien dat tussen de warme perioden het klimaat afkoelde en er kleine gletsjers vormden.

“Hieruit kunnen we opmaken dat het klimaat sterk en snel reageerde op veranderende randvoorwaarden,” legt Moseley uit. Tot nu toe kwamen dergelijke gedetailleerde inzichten in de klimaathistorie van het Hoge Arctis alleen uit mariene sedimenten.

“Normaal komen klimaatarchieven van deze leeftijd uit de oceaan,” zegt Moseley. “Onze studie biedt het eerste hoog-resolutie landrecord uit deze regio, en het komt opmerkelijk goed overeen met de mariene gegevens.”

De resultaten tonen aan dat het klimaat in het Hoge Arctis al snel kan verschuiven onder relatief gematigde CO₂-niveaus. Voor Moseley is dit een belangrijke aanwijzing voor het heden: “Het Arctisch gebied is nooit een stabiel systeem geweest,” zegt ze. “Het toont aan hoe dynamisch deze regio is en hoe snel de milieomstandigheden kunnen veranderen.”

Relevantie voor de toekomst

De studie benadrukt dat zelfs kleine veranderingen in atmosferisch kooldioxide grote effecten op het Arctisch gebied kunnen hebben. “Onze resultaten benadrukken hoe gevoelig het Arctische klimaat is en dat elke fractie van een graad telt,” benadrukt Moseley.

Tegenwoordig liggen de CO₂-niveaus ver boven de minimale concentraties die geassocieerd worden met de afwezigheid van permafrost tijdens het Laat-Mioceen, wat het toenemende risico van wijdverspreide dooi aantoont. Deze permanent bevroren bodems slaan enorme hoeveelheden koolstof op, die kunnen vrijkomen als kooldioxide en methaan wanneer de grond ontdooit.

“Elke kleine stap die we nemen om de opwarming te beperken, helpt om deze feedbacks te vermijden en de gevolgen van klimaatverandering te verminderen,” zegt Moseley.