Arkæologisk guldgrube smelter væk i Grønland
Stigende temperaturer får bakterier i Grønlands permafrost til at vågne og producere varme. Varmeproduktionen vil få en enestående køkkenmødding, der gemmer på efterladenskaber fra de tre store kulturer i Grønlands historie, til at tø op og falde sammen om 80-100 år, viser dansk forskning.

Tre grønlandske kulturer har i forskellige perioder gennem mere end 3.000 år holdt til på bopladsen Qajaa ved Jakobshavn Isfjord i Vestgrønland, hvor de udnyttede fangstmulighederne på grænsen mellem vand og is. De har brugt det samme område som køkkenmødding, hvor deres redskaber af træ, ben og endda skind er blevet bevaret af permafrosten. (Foto: Bo Elberling)

Tre grønlandske kulturer har i forskellige perioder gennem mere end 3.000 år holdt til på bopladsen Qajaa ved Jakobshavn Isfjord i Vestgrønland, hvor de udnyttede fangstmulighederne på grænsen mellem vand og is. De har brugt det samme område som køkkenmødding, hvor deres redskaber af træ, ben og endda skind er blevet bevaret af permafrosten. (Foto: Bo Elberling)

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:

  1. På grund af de seneste 20 års opvarmning begynder nogle af lagene så småt at blive varmere.
  2. Bakterier, der før har ligget i dvale i permafrosten, vågner og bliver aktive.
  3. Når bakterierne bliver aktive, producerer de varme, og derfor vil lagene tø endnu hurtigere og blive varmere end hidtil.
  4. Isen smelter, og vandet drænes væk.
  5. Når vandet forsvinder, får ilt fri adgang til lagene, og det får lagene til at falde sammen.
  6. 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:

Figurerne her viser, hvordan temperaturen i permafrosten i Diskobugten ifølge forskerne vil udvikle sig. Figur a viser, at der stort set intet sker, hvis klimaforandringerne holdes på et lavt niveau. Figur b viser temperaturudviklingen, hvis den globale opvarmning for alvor slår igennem, og i figur c er permafrostens egen varmeproduktion regnet med. Bemærk, at det er omkring år 2100, at varmeproduktionen i permafrosten for alvor tager fart og når sit tipping point. (Illustration: Jørgen Hollesen et al.)

»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.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med 1 million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om astronautens foto af polarlys, som du kan se herunder.