En Grønlandsk iskernekronologi for sidste istid.

Transkript

1 En Grønlandsk iskernekronologi for sidste istid. Motivation: Geofysisk Afdeling ved NBIfAFG råder over en på verdensplan enestående samling af tre veldokumenterede og kontinuerte dybe iskerner fra Grønland: Dye-3 (2037 m), GRIP (3027 m) og NorthGRIP (ca m, færdigbores til sommer). Selvom kernerne hver for sig er brugt i vid udstrækning i klimaforskningen bør denne samling bør udnyttes til forøgelse af vor viden om tidligere tiders store klimaændringer. Der er i de sidste 30 år blevet boret adskillige iskerner fra gletschere og iskapper i både Arktis og Antarktis. Det er imidlertid kun iskernerne fra Antarktis og Grønlands Indlandsis som indeholder is fra hele sidste istid i ubrudt sekvens. Af disse er det kun i de grønlandske iskerner, at de enkelte årlag i isen fra sidste istid er bevaret. De sidste år har været præget af voldsomme klimavariationer. Sammenligning af iskernerne fra Grønland og Antarktis samt vidnesbyrd fra havbunds- og terrestriske sedimenter viser, at klimavariationerne var stærkere på den nordlige halvkugle og muligvis stærkest i det nordatlantiske område. NorthGRIP iskenen er enestående derved, at årlagene i den gamle is er tykke nok til at de eksperimentelt vil kunne skelnes, så derfor mener vi, at iskernen er særdeles egnet til registering og optælling af alle årlag og dermed til absolut datering af alle klimabegivenheder i hele sidste istid. For hele det internationale samfund af klimaforskere vil etableringen af en sådan kronologi være af meget stor betydning. Det er først nu, at det er ved at være teknisk muligt at konstruere det nødvendige eksperimentelle udstyr til måling af lagserien i iskernerne med den nødvendige tidslige/dybdemæssige opløsning. Vi føler, at vi i Danmark ikke bør spille os denne mulighed af hænde. Vi har iskernerne - de repræsenterer en investering på mere end 125 mill. kr. - og da det drejer sig om Grønlandsk is bør dette arbejde forestås af danske forskere. Iskernerne vil fra foråret 2001 være opbevaret i et nyt iskernelager i kælderen under H.C.Ørsted Instituttet. Iskernelageret er dokumenteret i en database med mere end registrerede iskernestykker. Formål: Ved en tværfaglig indsats at udarbejde den bedst mulige kronologi for de sidste års klimabegivenheder baseret på data fra og nye målinger på de tre dybe iskerner fra Grønland som findes i iskernelageret på K.U. Kronologien skal evalueres i et bredt kvartærgeologisk perspektiv. Perspektiv: Iskerner er den bedste kilde til information om fortidige klimavariationer igennem sidste istid. Iskernerne består af atmosfærisk sediment (sammenpresset sne) og repræsenterer en ubrudt lagserie af snefald som i Grønland når mindst år tilbage i tiden. En stribe voldsomme klimaændringer i sidste istid har sat deres spor i iskernerne bl.a. ved variationer i isens isotopsammensætning. Selvom isotopsammensætningen kun giver et indirekte mål for temperaturforholdene da isen faldt som sne, er det alligevel muligt at kvantificere temperaturvariationerne ved hjælp af rekonstruktioner af temperaturhistorien ud fra målinger af temperaturerne ned gennem Indlandsisen i dag. Urenhederne i isen viser variationen af atmosfærens indhold af aerosoler gennem de forskellige klimaperioder. Disse urenheder består bl.a. af havsalt fra oceanerne, svovlsyre fra biologisk og vulkansk aktivitet, salpetersyre og ammonium fra biologisk aktivitet og vindbårent støv fra store ørkenområder. En række af disse urenheder har en årstidsvariation således at sommersne tydeligt kan skelnes fra vintersne. Da isen er sammenpresset sne, indeholder isen bobler af gammel atmosfærisk luft

2 (incl. drivhusgasserne kuldioxid og metan) som blev indespærret under sammenpresningen. Askelag og sure lag er spor af vulkanudbrud. Variationer i koncentrationen af radioaktive isotoper som Beryllium-10 og Klor-36 viser variationen i intensiteten af kosmisk stråling som bl.a. skyldes variationer af Jordens magnetfelt og Solintensiteten. Under boringen af NorthGRIP iskernen i sommeren 2000 anvendte vi et schweizisk udstyr til kontinuert måling af koncentrationen af 8 komponenter af urenheder i mere end 1500 m af iskernen. Disse målinger representerer den mest detaljerede registrering af urenheder i iskerner til dato. Tidsmæssigt dækker målingerne næsten hele sidste istid. Målingerne viser, at de enkelte årlag kan skelnes mindst år tilbage i tiden; men det vides, at med endnu bedre eksperimentel teknik kan de enkelte årlag skelnes tilbage til år før nu. Dermed er mulighederne for at foretage målinger til registrering af samtlige årlag og dermed oprette en absolut og uafhængig kronologi fra sidste mellemistid og til nutiden nu til stede. Dette er vigtigt, fordi de eksisterende kronologier er kun absolute ca år tilbage. Og de stemmer ikke helt overens. Vi har valgt at begynde med dateringsarbejdet ved sidste istids afslutning, år før nu. Dette er en af de tidligste datoer hvor iskernedata og træringsdatering stemmer overens. Længere tilbage i tiden og dermed i dybere lag i isen er dateringen indirekte og baseret på modelberegninger. Iskernerne har afsløret en stribe voldsomme klimaændringer i sidste istid (og tidligere). Dele af disse er genfundet i marine og terrestriske sedimenter ikke blot fra Atlanten, Europa og Nordamerika, men også fra områder ved ækvator og i det Indiske Ocean. Imidlertid skal alle disse sedimenter dateres, da ingen af dem er kontinuerte til nutiden. Mange af dem indeholder heller ikke årlag. Dateringen af marine kerner foretages normalt ved sedimentologisk sammenligning med f.eks. SPECMAP som er en kombination af beregninger af klimavariationer udfra ændringer af Jordens bane om Solen (Milankowich-teorien) og dateringer af koraller ved radioaktivt henfald af Uran og Thorium. Yngre sedimenter som indeholder organisk materiale kan dateres ved Kulstof-14 metoden. Man benytter desuden iskernedata som kontrol. Terrestriske sedimenter dateres ved Kulstof-14 metoden og for lag ældre end år ved sedimentologisk sammenligning. Det er vigtigt i klimaforskningen at stykke hændelsesforløbet under klimaændringer sammen. Dertil kræves en god kronologi. En voldsom klimaforandring i Grønland er ikke nødvendigvis samtidig med en tilsvarende forandring registreret i havet eller i Europa. En præcis tidsbestemmelse af hændelsesforløbet forskellige steder på kloden er vigtig for forståelsen af dynamikken under klimaforandringer. Selvom hele Holocæn og slutningen af istiden er omfattet af det tidsrum hvor kulstof-14 datering er mulig, er kulstof-14 metoden kun kalibreret til år før nu. Kalibreringen foretages ved måling af kulstof-14 i træringe hvor alderen er kendt (ved optælling af træringe). Fra til år (grænse for kulstof-14 metodens anvendelighed) er kalibreringen højst usikker da der ikke findes en ubrudt træringssekvens fra denne periode. Den marine SPECMAP er usikker p.g.a. usikkerheden i den radioaktive Uran-Thorium datering og fordi SPECMAP indeholder en a priori antagelse om at variationer i Jordens bane om solen (Milankowich) styrer klimaet. Sedimentologisk datering kan kun fastlægge hvor i rækkefølgen af begivenheder sedimentet passer ind. Radioaktive dateringsmetoder er generelt svage for perioden fra år før nu til

3 år før nu; idet man savner en isotop med passende halveringstid. Beryllium-10 og klor-36 kunne benyttes i en vis udstrækning. De er begge dannet af den kosmiske stråling; men man savner bl.a. en præcis bestemmelse af variationen i den kosmiske stråling i dette tidsrum for at kunne fastlåse aldersbestemmelsen. Det er vigtigt, at iskernedatering foretages uafhængigt. Det er i dag muligt at jævnføre rækken af klimavariationer fra iskerner med tilssvarende fra terrestriske og marine sedimenter til stor detalje; men hvis vi benytter f.eks. SPECMAP til datering af iskernesekvenserne og derpå finder, at klimavariationerne sker i takt med variationerne i Jordens baneparametre, så laver vi en ringslutning idet variationerne i Jordens bane er indbygget i SPECMAP. Oprettelsen af en uafhængig absolut kronologi over klimabegivenheder i Grønland vil være et kvantespring fremad for den globale palæeoklimaforskning. De hurtige klimaskift vil kunne dateres. Deres varighed og hastigheden af omslagene kan tidsbestemmes. Variationen af drivhusgasserne, især metan, kan tidsfæstes. Dermed kan den Antarktiske iskerne kronologi forbedres, idet Antarktiske iskerner kun kan dateres via Grønlandske iskerner, modeller og andre sedimenter, da Antarktiske iskerner p.g.a. den lave nedbør kun i ganske få tilfælde indeholder adskilte årlag. Lag fra vulkanudbrud, som findes både i Grønland og Antarktis kan bruges som yderligere fixpunkter. Derefter vil man kunne drage nye konklusioner i studiet af istidens forløb på den nordlige og sydlige halvkugle. Der er i Grønlandske iskerner mindst 100 vulkanske lag gennem istiden. Hvis asken i disse lag identificeres, kan ethvert terrestrisk sediment med et askelag fastlåses til den grønlandske kronologi. Dette medfører både at lagserien bliver dateret og at Kulstof-14 målinger på lagserien kan bruges som erstatning af træringene til fastlåsning af Kulstof-14 dateringen. Vi får derved muligheden for at forlænge anvendeligheden af Kulstof-14 metoden tilbage i tiden. Da Kulstof-14 er dannet ved kosmisk stråling vil sammenholdte værdier af Kulstof-14 og alder kunne bruges i beregninger af variationer i Jordens magnetfelt. Endnu ældre lag i sedimenter som indeholder vulkansk aske kan umiddelbart tidsfæstes, hvis asken også er fundet i iskernerne. Vulkansk aske findes også i marine sedimenter. Disse vil også her udgøre en række fixpunkter. Under forudsætning af at Kulstof-14 metoden er fastlåst for lagenes alder via terrestriske sedimenter og iskerner omkring et sådant askelag, vil måling af Kulstof-14 i de marine lag så kunne give et mål for den aldersforskydning på Kulstof-14 i sedimentet som er en væsentlig kilde til usikkerhed i dateringen af alle marine sedimenter. I dybere, ældre lag vil man kunne sammenligne SPECMAP alderen med iskernealderen. I forbindelse med askelag som tilfældigvis optræder i forbindelse med klimaændringer kan man ved sammenligning af iskerner, terrestriske og marine sedimenter yderligere studere geografiske forskelle i tidsforløbet af ændringerne og dermed årsagssammehængen under klimaskift. Registrerede voldsomme klimaændringer på forskellige lokaliteter er ikke nødvendigvis samtidige. En stor nøjagtighed i dateringen vil muligvis afsløre den geografiske fordeling af begivenhedsrækkefølgen og derfor give ny viden om årsagen til klimaændringerne. En uafhængig iskernekronologi vil også kunne bruges til at efterprøve antagelsen om at variationer i Jordens baneparametre (Milankowich) er en væsentlig faktor for klimaudviklingen (som antaget i SPECMAP). Målinger af Beryllium-10 og Klor-36 i den daterede iskerne vil desuden give et indirekte mål for variationen i solintensiteten så man på denne måde kan vurdere i hvor høj grad dette påvirker klimaet.

4 Hvilke forhold afgør om en iskerne er en god kilde til information om klimahistorien? Gletschere og iskapper opstår i områder hvor det årlige snefald overstiger den årlige afsmeltning. Derved sker en ophobning af sne som efterhånden sammenpresses til is. Isen har sit eget liv. Den er påvirket af tyngdekraften og begynder derfor at flyde. Bjerggletchere flyder ned ad bakke, mens iskapper på et fladt underlag begynder at flyde mod kanten under deres egen vægt. Indlandsisen på Grønland, Indlandsisen i Antarktis og Vatnajökull i Island er eksempler på iskapper. Nær ved midten af iskapperne kan de opfattes som lagkager af tusinder af årlige snefald som efterhånden synker ned i iskappen. Under nedsynkningen presses sneen sammen til is. Derefter fortsætter nedsynkningen mens lagene strækkes horisontalt da isen flyder ud mod randen. Denne strækning medfører, at lagene bliver tyndere mens de synker ned. Et årlags tykkelse aftager eksponentielt til 0 ved bunden, såfremt der ikke sker smeltning ved bunden på grund af geotermisk varme. Følgende faktorer er vigtige: Isens tykkelse. En tyk iskappe giver den længste borekerne og dermed mest materiale. Den årlige nedbør. Den årlige nedbør bør være høj nok til, at snefald sker året rundt og høj nok til at snedrivedannelse under snestorme ikke blander hele årlag sammen. Dette er en nødvendig forudsætning for at kunne tælle årlag i en iskerne. I midlertid må nedbøren ikke være for stor. Ved høj nedbør udtyndes lagene meget hurtigt, således at de gamle islag bliver meget tynde. Hvis nedbøren er lav, kan datering ved tælling af årlag ikke foretages; men til gengæld vil lagene udtyndes langsomt og nær bunden vil de være meget gamle. Temperaturforholdene på stedet. Der må ikke ske smeltning i nævneværdig grad. Kraftig smeltning kan medføre, at vandet løber bort, eller at vandet siver ned i sneen og genfryser et andet sted. Dette forstyrer lagserien. Borestedet. Boringen skal foregå nær iskappens højderyg. Her er isbevægelserne langsomme og den is som hentes op fra stor dybde stammer stort set fra samme sted. Bundens topografi. Bunden skal være så flad som muligt. Hvis klippegrunden under isen er bjergrig forstyrres isens flydning med risiko for, at de gamle lag nær bunden deformeres. Klimaforholdene på Vatnajökull gør, at hele iskappen er gennemvædet med vand. Hele iskappen er på smeltepunktet. Denne iskappe er uegnet til iskernestudier. Forholdene bliver ikke bedre af, at den ligger på flere vulkaner. GRIP borestedet på Indlandsisens højeste punkt opfylder næsten alle betingelser; men klippegrunden er bjergrig i nærheden af stedet. Så da der viste sig uoverensstemmelser i lagserien mellem den Europæiske GRIP kerne og den Amerikanske GISP2 kerne for is ældre end år blev dette bl.a. henført til forstyrrelser af lagserien fra isens flydning nær bunden. NorthGRIP borestedet opfylder næsten alle betingelser. Her er bunden flad. Boringen er endnu ikke fuldført (vi er ved 2930 m og mangler 150m) men årlagene udtyndes ikke som de burde hvis isen var frosset fast til bunden. Noget tyder på, at der sker smeltning fra bunden på

5 grund af geotermisk varme. Alligevel regner vi med at hente år gammel is op. Med hensyn til dateringen er denne bundsmeltning imidlertid en stor fordel. Årlagene bliver aldrig for tynde og hele sidste istid er trods alt repræsenteret. Derfor er NorthGRIP kernen særdeles velegnet til det foreslåede projekt. I Antarktis, hvor glaciologigruppen deltager i EPICA (European Project for Ice Coring in Antarctica) i boringer ved Dome C og i Dronning Maud Land er nedbøren så lav, at årlagstælling er umulig. Datering sker ved modelberegninger, ved vulkanske lag som også findes i Grønland og ved variationerne i drivhusgassen metan. Disse variationer er globale, så metan kurven fra Antarktis kan sammenstilles med metan kurven fra Grønland. Nøjagtigheden af dateringen af de Antarktiske iskerner i de sidste år er derfor helt afhængig af den Grønlandske kronologi.

6 En kort historisk gennemgang af iskerneforskningen i København. Hele grundlaget for glaciologigruppens eksistens er Prof. Willi Dansgaards arbejde med forholdet mellem de stabile isotoper O-16 og O-18 samt H-1 og D-2 i naturlig nedbør. Erkendelsen af, at nedbørens isotopforhold er bestemt af temperaturen i skydækket var et gennembrud for klimaforskningen. Midt i 60'erne borede Amerikanerne en 1380 m iskerne ved Camp Century i Grønland som forsøg. WD og hans medarbejdere (Henrik Clausen, Sigfus Johnsen og Claus Hammer) fik adgang til at måle de stabile isotoper på kernen. I 1972 blev den første klimakurve fra iskerner præsenteret. I midlertid blev kurven draget i tvivl, da istiden så meget mere ustabil ud end f.eks. dybhavssedimenter viste. Isotop kurven fra Byrd Station i Antarktis viste ikke det samme signal i istiden. Imidlertid fortsatte arbejdet under det amerikansk, schweiziske og danske projekt GISP (Greenland Ice Sheet Program). Man fokuserede især på dateringsproblematikken. Borekerner fra Milcent og Crete gav ophav til den første vulkankronologi af Claus Hammer og Henrik Clausen. I 1979 publicerede gruppen en 30 siders artikel om datering af iskerner. Her diskuteredes modeller, tælling af årlag, kemiske målinger og vulkandatering. GISP kulminerede i 1981 da en boring af 2037 m iskerne ved Dye-3 blev afsluttet. Boringen blev gennemført med et dansk bor udviklet af Sigfus Johnsen og Niels Gundestrup. Dorthe Dahl-Jensen og Jørgen Peder Steffensen deltog som studenter i arbejdet. Ved Dye-3 anvendtes for første gang et udstyr til kontinuert måling af isens surhedsgrad. ECM metoden var udviklet af Claus Hammer. Isotopkurven fra Dye-3 bekræftede Camp Century kurven: Istiden var ikke stabil. Den var gentagne gange afbrudt af kortere og længere perioder med mildt vejr. Og klimaforandringerne skete meget hurtigt. Sekvensen af mildere klimaperioder er senere blevet kendt som Dansgaard-Oeschger begivenheder. I 80'erne kom der flere og flere resultater fra detaljerede studier af havbundssedimentkerner som bekræftede den Grønlandske klimakurve. Iskernerne fra Grønland viste tilsyneladende et klimasignal som var fælles for store dele af den Nordlige halvkugle. Dye-3 borestedet var ikke ideelt. Det lå ikke på en højderyg. Og kernen nåede kun ca år tilbage. I 1989 søsattes det Europæiske GRIP (GReenland Ice core Project) under European Science Foundation, samtidigt med at det amerikanske GISP2-projekt startede. De to boresteder lå ved Summit, på Indlandsisen højeste punkt. GRIP på toppen og GISP2 30 km vest for toppen. GRIPs logistik var dansk og boret var dansk. Det danske bidrag til GRIP var 20 % fra SNF. Det var glaciologigruppens ilddåb med hensyn til organisering af et stort projekt. Carlsbergfondens snarrådige indsats med støtte til projektet i form af midler til køb af biler, gaffeltruck, bæltekøretøjer og telte opfattedes af gruppen som et mirakel. Flere af køretøjerne bliver brugt den dag i dag. Carlsbergfonden ydede også støtte til Claus Hammers arbejde med udvikling af en målemetode på iskernerne. GRIP blev en succes. Projektet blev gennemført til tiden (1992) og indenfor budgettet. Begejstringen var så stor, at en særbevilling fra Undervisningsministeriet muliggjorde at afdelingen kunne opføre et frysehus til GRIP kernen og oprette en kuratorstilling. Frysehuset åbnede i Ved GRIP anvendte vore Schweiziske kolleger for første gang CFA metoden til kontinuert bestemmelse af kemiske komponenter i isen. Resultaterne bekræftede Dye-3;

7 men var meget mere detaljerede. GRIP profilen viste, at ikke blot var istiden ustabil men også forrige mellemistid (Eem) var ustabil. Dette var rystende nyt for klimaforskerne. Imidlertid nåede amerikanerne bunden ved GISP2 i 1993, og det viste sig at de to iskerner ikke stemte overens i lagene fra Eem. Det debateres stadig, om både GRIP og GISP2 kernen er forstyrrede i Eem, eller om kun GISP2 kernen er forstyrret. Spørgsmålet om Eem var stabil eller ej forblev ubesvaret. Der er både havbundssedimentkerner og terrestriske lagserier som viser begge dele. Spørgsmålet er vigtigt, idet Eem var varmere end i dag. Derfor kan Eem opfattes som en mulig fremtidig klimasituation med forstærket drivhuseffekt. Hvis Eem var ustabil kan fremtidens klimaudvikling også blive ustabil. For at besvare Eem spørgsmålet blev NorthGRIP påbegyndt i 1996 med en ny version af det danske isbor konstrueret af Sigfus Johnsen, Niels Gundestrup og Steffen Bo Hansen. NorthGRIP er dansk ledet og SNFs danske bidrag udgør mere end halvdelen af budgettet. Andre deltagere er Tyskland, Japan, Sverige, Schweiz, Frankrig, U.S.A., Belgien og Island. NorthGRIP projektet har desværre været plaget af, at boret i 1997 satte sig fast i 1370 m dybde. I 1999 begyndte vi forfra i et nyt hul. Vi slog verdensrekorden i hurtigboring i I 2000 bidrog vore schweiziske kolleger med den nyeste version af deres CFA udstyr. Dette resulterede i at vi nu har verdens mest detaljerede datasæt over isens kemiske sammensætning.og dermed for første gang en mulighed for multiparameter datering. Vi regner med at nå bunden i år. Om Eem spørgsmålet bliver besvaret ved vi endnu ikke. Parallelt med NorthGRIP er gruppen også involveret i boringerne i Antarktis. Det Europæiske EPICA blev søsat i lyset af GRIPs succes med europæisk samarbejde. EPICAs fundament er det netværk som opstod under GRIP. EPICAs bor er en kopi af NorthGRIP boret. I februar 2001 nåede Dome C boringen 1400 m. Glaciologigruppen ved K.U. viderefører fortsat det arbejde som blev begyndt af W.Dansgaard. Gruppen er den eneste i verden som har 3 dybdeboringer på samvittigheden. Vore europæiske kolleger er helt afhængige af den know-how som gruppen besidder. Iskernesamlingen i gruppens frysehus er enestående. Det er den største samling dybe iskerner i verden. Samlingen rummer endda is fra Camp Century. I gennem årene har gruppen arbejdet med iskernestudier. Man har specialiseret sig i måling af isens surhedsgrad, isens støvindhold og isens kemiske sammensætning. Samtidig har en anden del af gruppen arbejdet med isens fysiske egenskaber og modeller til forståelse af isens flydning. Denne viden er nu ved at blive nyttig i planetforskningen. Gruppens hjerte er dog stadig massespektrometret som hver dag producerer nye tal til iskerne klimaprofiler under særdeles trofast betjening af Anita Boas og Ellen Chrillesen. I øjeblikket måles prøverne fra NorthGRIP og fra Dome C i Antarktis.

8 Dateringsarbejdet i et bredere perspektiv Når målet for dette projekt er nået og der er etableret en pålidelig kronologi i for de Grønlandske iskerner i de sidste år vil denne kunne få en stor indflydelse på (palæo-)klimaforskningen. Umiddelbart vil det at identificere de enkelte årlag i de Grønlandske iskerner give mulighed for en nøjagtigt datering af bratte klimaændringer, vulkanudbrud mm. Derudover betyder identificeringen af årlagene også at nedbøren og nedbørsvariationerne i de enkelte år fastlægges. Ved hjælp af direkte temperaturmålinger fra iskerne borehullerne har man fundet ud af at temperatur forskellen mellem sidste istid og den nuværende varmeperiode ikke var på ca. 15 grader, som tidligere antaget, men snarere 26 grader i Grønland. Denne første misfortolkning af ændringerne i isotopsammensætningen skyldes højst sandsynligt, at sammenhængen mellem iltisotoperne og temperaturen afhænger af variationer i nedbørsmængden. Da sammenhængen mellem den målte koncentration af kemiske urenheder i isen og mængden af urenheder i atmosfæren, samt nøjagtigheden af dateringen af de målte drivhusgas koncentrationer i luftboblerne i isen ligeledes afhænger af nedbørsmængden vil en bestemmelse af ændringer i nedbørsmængden have en meget stor indflydelse på fortolkningen af alle disse parametre. For drivhusgasserne betyder dette ydermere at sammenkoblingen med de Antarktiske kerner vil kunne foregå med større nøjagtighed end hidtil. Et vanskeligt problem i klimaforskningen i dag er at bestemme sammenhængen mellem tidligere tiders temperaturændringer og ændringer i drivhusgas koncentrationerne. Iskernene giver en enestående mulighed for at bestemme denne sammenhæng, men usikkerheden på tidsbestemmelserne er idag for store til at man kan fastslå om temperaturen eller drivhusgasserne ændredes først. Dette kan der forhåbentlig rådes bod på efterhånden som usikkerheden på de enkelte parametre kan nedsættes. I forhold til terrestriske sedimenter og dybhavssediment kerner vil en Grønlandsk iskerne kronologi med nøje daterede askelag betyde væsentligt forbedrede muligheder for datering af forskellige klimasekvenser. Dermed åbnes der op for muligheden for at skabe et rumligt billede af forløbet af klimaændringer, og dermed også deres vekselvirkning med biosfæren, økosystemet og meget andet. En nøjagtig dateret serie af forhåbentlig velbestemte askelag i iskernene vil også give mulighed for specifikt at søge efter ukendte askelag, som er fundet i terrestriske eller marine sedimenter. Tidsserier for sidste istid med en årlig opløsning vil give en enestående mulighed for en videreførelse af de tidsserieanalyser, som i disse år i stor stil foregår på klimadata fra de seneste århundreder. Indflydelsen fra interne (f. eks. El Nino - Southern Oscillation fænomenet og den Nordatlantiske Oscillation) og eksterne (f. eks. solintensiteten) variationer på klimasystemet undersøges nøje, og disse undersøgelser vil kunne videreføres til sidste istid og de kraftige klimaændringer under sidste istid. Globale computer klimamodeller kan i dag i nogen grad genskabe et middelklima for sidste istid. Man har dog ingen mulighed for at undersøges om modellerne også kan genskabe klimaets interne variabilitet for de høje frekvenser, da vi ikke kender denne variabilitet. Dette vil forhåbentlig kunne gøres i fremtiden ved brug af større computerkraft, og dermed længere simuleringer, og nøjagtige højtopløste klimaserier.

9 Udviklingen indenfor de analytiske metoder til måling af de meget små mængder af kemiske urenheder i iskernerne er i de seneste år gået rivende stærkt. Når og hvis der udvikles målemetoder som langt overgår dem vi kender i dag vil en nøjagtig iskerne kronologi give mulighed for at udføre specifikke målinger på interessante dele af en iskerne, for derefter at bruge kronologien til at koble dem til den øvrige klimaserie. Dette er væsentligt, da udviklingen i dag går imod mere og mere detaljerede målinger - vi ville helst kende forløbet måned for måned under de bratte klimaændringer - og disse målinger derfor generelt også er meget tidskrævende og næppe kan udføres på en hel iskerne.

10 Isotopprofilen fra GRIP iskernen Grip isotopkurven som den tog sig ud i NATURE i Man ser den ustabile istid med de nummererede Dansgaard- Oeschger begivenheder. I artiklen er disse omtalt som Interstadialer (IS). Igennem INTIMATE samarbejdet er iskerne nomenklaturen ved at vinde indpas i kvartærgeologien således at betegnelser som Yngre Dryas, Bølling, Allerød, Denekamp og Hengelo bliver erstattet af betegnelser som GS-1 (Greenland Isotope Stadial 1) og GI-1e (Greenland isotope interstadial 1e) GISP2 og GRIP kernerne stemmer ikke overens under laget med nummer 24.

11 Transitionen fra sidste istid til Holocæn i høj opløsning Transitionen fra istiden til Holocæn fra NorthGRIP kernen. (Upublicerede data) Øverst ses isotopprofilen. Tiden går fra højre mod venstre. De to grå bjælker i den lille figur viser intervallet som den store figur dækker. Lave isotopværdier viser koldt klima. De midterste kurver viser Natrium (rød) og Calcium (brun) fra CFA målingerne. Den sorte kurve viser støvindholdet. Støvapparatet blev overbelastet af de store støvmængder i istiden. Hver enkelt lille top udgør et år. Man ser istidens bratte afslutning omkring 1492m. Istiden sluttede stort set fra det ene år til det næste. CFA målingerne er ukorrigerede. Bemærk, af havsalt (natrium) og kontinentalt materiale (calcium) er i fase i istiden; men i modfase i Holocæn. Dette afspejler en ændring i den atmosfæriske cirkulation.

12 Årlige variationer under Allerød perioden Udsnit af GRIP kernensprofil fra Allerød ca år før nu.sigfus Johnsen har tilbagediffunderet O-18 profilen og den Schweiziske CFA Calcium profil fra Der er overensstemmelse i de to profilers angivelse af de enkelte år. Hver svingning er et år. NorthGRIPs CFA profil har 4 gange større dybdeopløsning. Og vi har i NorthGRIP 8 parametre at arbejde med.

13 Den bratte afslutning af sidste istid samt askelag En del af GRIP profilen ved sidste istids afslutning. Istiden slutter ved 1624 m. Man ser tydeligt hvorledes Calcium indholdet falder brat. Ved lave Calciumkoncentrationer bliver isen sur. Derfor stiger ECM og DEP signalet efter istiden. I figuren er angivet hvorledes Aske og surt nedfald fra vulkanudbrud kan ses i profilerne. Vedde asken var iøvrigt synlig. Det er et 2 mm tykt sort lag i iskernen. Vedde asken er også benævnt volcanic Zone 1 i dybhavskernesedimenter. Den findes overalt i Nordatlanten. Saksunavatn benævner findestedet på Færøerne. Begge vulkaner er dog islandske. I begge lag er askens geokemi målt. Der er således ingen tvivl om identiteten af lagene.

14 Årlagstykkelserne for GRIP og NorthGRIP Årlagstykkelsen som funktion af alder for GRIP kernen og NorthGRIP kernen efter modelberegninger. Det ses, at årlagstykkelsen for de to kerner er nogenlunde den samme indtil år før nu. Før år er NorthGRIP lagene tykkere. For isen mellem og år før nu er NorthGRIP lagene 3 gange tykkere end GRIP lagene. NorthGRIP lagene bliver ikke tyndere end 1 cm. Derfor mener vi, at det vi være muligt at datere isen ved NorthGRIP meget langt tilbage i tiden.