Den frosne jord omkring Jakobshavn Isfjord i det vestlige Grønland er en guldgrube for arkæologer.
Permafrosten i området, der er på UNESCOs verdensarvsliste, virker som en kæmpe kummefryser, der gemmer på efterladenskaber fra de tre store kulturer i Grønlands historie.
Saqqaq-, dorset- og thule-folkene har nemlig i forskellige perioder alle opholdt sig på præcis samme sted: den gamle boplads Qajaa.
De tre kulturers køkkenmøddinger ligger derfor lag på lag på lag, og på grund af permafrosten har arkæologer været i stand til at finde DNA-spor og udgrave hundredvis af redskaber af træ og ben, der ikke findes andre steder.
Men om 80-100 år risikerer køkkenmøddingen at kollapse, og de gamle kulturers hemmeligheder vil gå tabt. Det viser dansk forskning, der netop er blevet offentliggjort i det anerkendte tidsskrift Nature Climate Change.
»Det er vidnesbyrd fra en befolkningsindvandring og levevis i de sidste 3.500 år i Vestgrønland, der ligger exceptionelt godt beskyttet af permafrosten, men som nu er truet,« siger professor Bo Elberling, der er leder af Center for Permafrost (CENPERM) ved Københavns Universitet.
Bakterier accelererer køkkenmøddingens kollaps
Bo Elberling har sammen med forskerkolleger fra blandt andet Nationalmuseet boret ned i de frosne jordlag i Qajaa og fem andre steder i Grønland. De har derefter taget prøver fra jordlagene med hjem i laboratoriet, hvor de har målt blandt andet varmeproduktionen i jorden. Til slut har de brugt computermodeller til at forudsige, hvordan opvarmningen af jorden vil komme til at påvirke temperaturen, vandindholdet og den bakterielle nedbrydning i jordlagene.
Forskerne opdagede, at bakterier i permafrosten kan accelerere en kædereaktion, der i sidste ende vil føre til køkkenmøddingens kollaps:
- På grund af de seneste 20 års opvarmning begynder nogle af lagene så småt at blive varmere.
- Bakterier, der før har ligget i dvale i permafrosten, vågner og bliver aktive.
- Når bakterierne bliver aktive, producerer de varme, og derfor vil lagene tø endnu hurtigere og blive varmere end hidtil.
- Isen smelter, og vandet drænes væk.
- Når vandet forsvinder, får ilt fri adgang til lagene, og det får lagene til at falde sammen.
- Bakterierne æder de organiske rester, og alt i køkkenmøddingen undtagen sten-redskaberne bliver ødelagt.
Arkæolog: Det er en stor sag
Køkkenmøddingen er ifølge forskerne i stand til at producere overraskende meget varme. Så meget, at den om 80-100 år når det, som forskerne kalder the tipping point.
»Vi når det punkt, hvor hele bunken – uanset hvad pokker der sker med klimaet – nok skal varme sig selv op, fordi den interne varmeproduktion er stor nok til at foranledige en optøning. Når isen smelter, og vandet har forladt køkkenmøddingen, er der ingen vej tilbage. Når der først er fri adgang til ilt, går det stærkt,« siger Bo Elberling.
Går det, som forskernes modeller forudsiger, er det skidt nyt for arkæologerne.
»Hvis møddingen disintegrerer eller på anden måde bliver ødelagt, er det en stor sag – så er det meget trist,« siger projektseniorforsker Jens Fog Jensen fra Nationalmuseet og fortsætter:
»Vi kender kun den og en til boplads i Grønland, som har de bevaringsbetingelser, hvor træ, ben, hår og alt organisk materiale efterladt på lokaliteten er bundet i permafrost.«
Kulturarven kan reddes
Jens Fog Jensen har de seneste år efterbehandlet hundredvis af genstande af træ og ben, som blev udgravet fra Qajaa tilbage i firserne.
»Der er pile, skæftede knive, kastetræ, synåle, hylstre og alle sådan nogle typer genstandskategorier, som vi normalt aldrig ser. Det er helt unikt, at de findes på nogle ganske få bopladser. Det er der, vi kan lære om alt den materielle kultur, som man ellers ikke ser på sådan nogle stenalderbopladser, hvor kun sten er bevaret,« siger Jens Fog Jensen.
Han hæfter sig dog ved, at den 80-100 år lange tidshorisont trods alt gør det muligt at redde den grønlandske kulturarv.
»Man kan jo udgrave køkkenmøddingen. Man kan selvølgelig også lave alle mulige mærkelige installationer, hvor man fryser den ned eller på anden måde sørger for, at den får et mere stabilt frostklima,« siger Jens Fog Jensen.
Usikkert, hvordan det påvirker klimaet
Det er ikke kun køkkenmøddigen i Qajaa, der bliver påvirket af, at bakterierne kan vågne op og producere varme i den frosne jord, viser forskernes undersøgelser af permafrosten fem andre steder i Grønland.
I de områder, hvor jorden naturligt indeholder store mængder af organisk materiale, produceres der nemlig også overraskende meget varme.
Den mekanisme er ikke indregnet i klimamodellerne, og det er derfor et åbent spørgsmål, om den hurtigere optøning af permafrosten kan påvirke fremtidens klima.
»Hvis den varmeproduktion, vi har målt, er repræsentativ for store dele af Arktis – for eksempel de store vådbundsområder i Rusland med store mængder af kulstof bundet i tørvelag, så kan den interne varmeproduktion få stor betydning for frigivelsen af kuldioxid og metan – vi ved det bare ikke,« siger Bo Elberling.
Effekten på klimaet er usikker af flere grunde, forklarer han:
»Det vigtigste er jordens vandindhold. Så længe det er højt for eksempel på grund af mere sne om vinteren, vil den optøende tundra stadig effektivt binde kulstof i planter, og kulstoffet ophobes i jorden på grund af en ringe ilttilgang. Så kulturarven i Qajaa er truet, fordi vandet fra den smeltende is i køkkenmøddingen nemt kan drænes væk, men på de store tundra-områder har vandet sværere ved at forsvinde, og der dannes i stedet vådområder. Her er det balancen mellem metanfrigivelsen og kulstofoptaget i planter og jord, der kommer til at afgøre effekten på klimaet,« siger Bo Elberling.
Forskerne er nu gået i gang med at undersøge, om varmeproduktionen i permafrosten i Canada og Sibirien er lige så stor som i Grønland. Derefter vil de implementere deres opdagelser i en regional klimamodel, der kan give svar på, om effekten af varmeproduktionen i permafrosten vil kunne påvirke fremtidens klima.
