Smeltende gletsjere leder forhistorisk mudder direkte ud i arktiske fjorde

Du har måske set billederne af den grønlandske indlandsis, der er dækket af smukke, lyseblå pletter fra smeltevandssøer.

Det ser dramatisk ud, og spreder sig i disse år som et udslæt.

Et bekymrende udslæt, for vi ved jo, at det er tegn på, at Indlandsisen stadigt smelter mere og mere og får havniveauet til at stige og oversvømme fjerne kyster.

Men klimaforandringer og afsmeltning af Indlandsisen handler ikke kun om vand - det handler også om mudder.

Nemlig de store mængder mudder, der skyller op fra bunden af gletsjere og ender i fjordene omkring Grønland.

Mængden af sediment, der udledes til fjordene og havet, stiger i takt med den globale opvarmning, men vi kender ikke konsekvenserne: Beskytter det gletsjerne mod de stigende temperaturer i havet, eller ødelægger det fotosyntesen for havets mange beboere?

Vi har fulgt sedimentets rejse og udviklet en simpel formel til at estimere mængden af sediment, der ender i fjordene, baseret på mængden af smeltevand fra gletsjerne.

Vores resultater blev for nylig publiceret i Nature Communications.

Jo varmere vejr, desto mere mudder

Vi opdagede, at der er en direkte sammenhæng mellem mængden af smeltevand fra en gletsjer og mængden af sediment, der bliver udledt til fjordene.

Denne forbindelse mellem sediment og afsmeltning fra gletsjernes overflade er i sig selv ikke så overraskende, men det undrede os, at mængden og fordelingen af sediment i fjorden kan beskrives med en relativt simpel formel, der i grove træk gælder for alle de forskellige gletsjere, vi udtog prøver fra.

Denne simple matematiske formel kan groft sagt regne ud, hvor meget mudder der hvert år ender på et bestemt sted i fjorden.

Alt den har brug for, er oplysninger om, hvor meget is der smelter fra gletsjere tæt på.

Vores resultater peger på, at vi skal forvente, at der bliver ledt mere sediment ud i fjordene, i takt med at overfladeafsmeltningen på Grønlands Indlandsis - ifølge IPCC-rapporterne - stiger markant.

Kan fylde Rundetårn 80.000 gange

Vores beregning viser, at der lige nu udledes omkring 1,3 gigaton sediment om året alene fra de dele af Indlandsisen, som munder ud i havet (de marinterminerende gletsjere).

For at producere den samme mængde sediment i Danmark, skulle vi grave omkring 2 cm mudder op overalt, og vi ville kunne fylde Rundetårn 80.000 gange med knastørt juledekorations-ler.

Det er ikke så lidt! En meget stor del af det ender på bunden af fjorden tæt ved gletsjeren – men en væsentlig del tager også rejsen ned langs fjorden.

Selvom det potentielt kan være skadeligt for livet i havet, kan det også betyde nye muligheder - det er afgørende, at vi er på forkant med de forandringer, som er under opsejling.

Men hvordan kan en stigning i mængden af sediment udledt i fjordene udgøre en risiko og på samme tid hjælpe miljøet i de arktiske oceaner?

Det forklarer jeg lige under grafikker her.

Det starter med smeltevand

Smeltevand dannes på overfladen af den grønlandske indlandsis og siver så nedad gennem kanaler og sprækker i isen.

Til sidst rammer smeltevandet ned i et skjult landskab under isen: En slags underjordisk verden med bjerge, dale og sletter, som vandet bevæger sig henover på vej mod kysten.

Vi ved, at smeltevandet strømmer fra undersiden af isen ud i Grønlands fjorde langt under havets overflade.

Her møder det dybereliggende atlantisk havvand, ført ind fra Golfstrømmen, der er rigt på næringsstoffer, som er vigtige for livet i havet.

Der er fut på smeltevandet, og fordi det er ferskt og let, bevæger det sig opad i vandsøjlen.

Hvor kommer mudderet fra?

På sin rejse opad hiver smeltevandet det varmere, atlantiske vand med sig.

På et tidspunkt rammer de sammenblandede vandmasser en lavere vanddybde, hvor lyset trænger dybt nok ned til at muliggøre fotosyntese - den såkaldte fotiske zone.

Fordi smeltevandet har hevet det næringsrige atlantiske vand op i den fotiske zone, ser man ofte et meget rigt marint liv foran de marinteminerende gletsjere.

Smeltevandet rejser dog ikke alene fra iskappen til fjordene.

Når vandet krydser de underjordiske landskaber, får det selskab af mudder og klippeaflejringer (sediment).

Men vi ved meget lidt om dette sediment. Hvor meget næring indeholder det for eksempel og hvor stor en rolle spiller denne næring for det marine liv foran gletsjere – og længere ude i havet?

En velsignelse eller en forbandelse?

Forskere mener, at sedimentet indeholder betydelige mængder mikronæringsstoffer, såsom spormetaller, der hjælper med at opretholde økosystemer både i og langt uden for fjordene.

Men samtidig kan lys have svært ved at trænge igennem de sedimentrige vandmasser i området meget tæt på gletsjeren.

Her kan sedimentet altså være til fare for fotosyntesen, især når man tager højde for, at mængden af indkommende sollys allerede er begrænset i Arktis.

Så en større mængde sediment kan visse steder muligvis gøre skade.

Samlet set har vi stadig ikke en fuld forståelse for sammenhængen mellem de store mængder sediment, der skyller ud med smeltevandet, og livet i havet.

Det er afgørende viden i en tid, hvor mængden af smeltevand stiger som følge af klimaforandringerne, og dermed kan ændre mængden af sediment og næringsstoffer, der kommer ind i fjordene.

Kan mudderet beskytte mod varmt vand?

Vender man blikket fra fjordene mod indlandsisen, dukker andre spørgsmål op:

Hvor meget sediment ligger under indlandsisen?

Og hvilken rolle spiller det, når det sammen med smeltevandet virker som glideunderlag og påvirker hastigheden af den flydende isstrøm?

Denne viden er vigtig, når vi bruger computermodeller til at forudsige, hvordan isen vil smelte og strømme ud i fjordene.

Det er også muligt, at det sediment, der bliver afsat lige ved foden af gletsjerkanten, kan danne så høje sediment-bakker, at de beskytter isen mod varmt havvand fra Golfstrømmen og dermed yderligere afsmeltning.

Det har været meget svært indtil videre at svare på alle disse spørgsmål, for forskere har kun haft få observationer af, hvordan sedimentet strømmer ud fra Indlandsisen – og stort set ingen data fra de marinterminerende gletsjere.

Og det er ikke så underligt, for det er både svært og farligt at måle strømmen af sediment ved de dybe gletsjerkanter i fjorde, der er fyldt med isbjerge.

En uventet opdagelse

Og det er hér, vores studie har gjort en ny opdagelse ved at levere observationer af den årlige udledning af sediment fra mange af de marinterminerende gletsjere, og ikke mindst hvordan det fordeler sig i fjordene.

Oprindelig var det ikke strømning af sediment, vi ville undersøge, men vores metode til at indsamle data viste sig overraskende nok at være et sandt lykketræf.

Over flere sæsoners feltarbejde indsamlede vi sediment-kerner fra fjordene foran en række gletsjere i Grønland; et feltarbejde, der ikke havde været muligt uden lokalkendskab og støtte fra grønlandske kaptajner og besætninger, der fragtede os trygt og sikkert rundt i fjordene i deres skibe.

Vores oprindelige mål var at analysere disse kerner for at rekonstruere historiske forandringer i havstrømmene og i afsmeltning af nogle bestemte marinterminerende gletsjere omkring Grønland.

Sedimentkerner er gletsjernes 'dagbøger'

Sediment-kernerne er nærmest hver enkelt gletsjers 'dagbog', der strækker sig tusindvis af år tilbage i tiden.

Pointen var at sammenligne forskellige gletsjeres 'dagbøger' for at se, om deres erindringer om en for længst svunden tid var de samme, og dermed kunne sige noget mere overordnet om Indlandsisens forhistorie.

Men efter adskillige års dataindsamling og efterfølgende laboratorieanalyser indså vi, at mængden af data, vi havde indsamlet, også muliggjorde en robust sammenligning af mængden af sediment, der var strømmet ud under gletsjerne de seneste årtier.

Det svarer til at sammenligne længden af gletsjernes dagbøger for at se, om de alle er 'lige ivrige dagbogsskrivere' - altså om de producerer lige meget sediment.

Og for at sige det temmelig billedligt:

Jo flere tårer (smeltevand) der flyder, desto flere sider fylder gletsjerne i deres dagbøger.

Smøg ærmerne op - der er rigeligt mudder at tage af!

Vores observationer er derfor værdifuld information, hvis vi skal prøve at forstå, om de stigende mængder sediment fra gletsjernes dyb viser sig at være en gave eller en forbandelse for havlivet – eller måske begge dele.

Vi bør også fortsat udforske, om vi mennesker kan bruge de gigantiske mængder mudder til noget.

Forsøg på planter viser lovende resultater for at kunne bruge gletsjer-mudderet til jordbehandling i troperne, hvor det tilfører næringstoffer.

Oven i hatten kan det også være med til at opfange CO2 fra atmosfæren, og kan derfor være en medspiller i at bekæmpe klimaforandringer. Så det er bare med at smøge ærmerne op - der er rigeligt mudder at tage af!