Temperaturen var overraskende varm og svingende, da dinosaurerne gik rundt i Sydsverige
Ny forskning om kridttiden giver overraskende indblik i datidens temperaturer – og kan få stor betydning for fremtidens klimamodeller.
østers kridttiden

Ved at analysere fossiler fra blandt andet østers har forskere kunnet regne ud, hvordan havtemperaturen har været både om sommeren og om vinteren i Sydsverige for 78 millioner år siden. (Foto: Nicolas Thibault)

Ved at analysere fossiler fra blandt andet østers har forskere kunnet regne ud, hvordan havtemperaturen har været både om sommeren og om vinteren i Sydsverige for 78 millioner år siden. (Foto: Nicolas Thibault)

Længe før mennesket blev til, spankulerede dinosaurerne rundt ved sydsvenske skovsøer og nød livet. Måske lidt mere, end vi hidtil har troet.

For de varmeelskende dyr, der levede for 78 millioner år siden, har efter alt at dømme haft det langt varmere og levet med mere svingende temperatuer end hidtil troet.

Sådan lyder en af konklusionerne i et nyt studie udgivet i tidsskriftet Communications Earth and Environment.

Forskerne bag har analyseret sig frem til havtemperaturen under kridttiden gennem brug af fossiler af forskellige muslingearter som for eksempel østers, der stammer fra Kristianstad-bassinet i Sydsverige.

Og de viser altså, at dinosaurerne på de nordlige mellembreddegrader – omkring 50 grader nord for ækvator, hvor Danmark og Sverige befandt sig for 78 millioner år siden – var omgivet af en overfladetemperatur i havet på i gennemsnit 27 grader om sommeren, mens vintertemperaturerne var omkring 12 til 15 grader.

Temperaturen nu og dengang

I dag varierer havvandstemperaturen i Sydsverige mellem sommer og vinter med 14
grader fra i gennemsnit 3 grader om vinteren til 17 grader om sommeren.

I den sene kridttid svingede temperaturen  fra 12-15 grader om vinteren til 27 om sommeren i gennemsnit.

Somrene var desuden tørre, og vintrene var våde.

»Der var faktisk to grader varmere i gennemsnit, hvis man sammenligner med de modeller, der er lavet tidligere,« fortæller Nicolas Thibault, der er lektor på Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning på Københavns Universitet og er en af forskerne bag studiet, der er ledet af postdoc Niels de Winter fra Vrije Universiteit i Belgien.

»Den vigtigste pointe at fremhæve fra studiet er faktisk den store forskel, vi finder mellem vinter- og sommertemperaturerne,« fortsætter Nicolas Thibault og understreger, at det peger på, at fremtidens klimamodeller kan fintunes og forudsige endnu varmere somre end troet.

Men før vi kan forstå, hvordan det nu hænger sammen, giver det mening at sætte sig lidt ind i, hvordan forskerne har gået til opgaven med at udregne kridttidens temperaturer.

Temperaturforskel i dag er den samme som i kridttiden

Det kan måske virke lidt fjollet at pointere det åbenlyse i forskellen på vinter- og sommertemperaturer. For giver det ikke lidt sig selv?

Ikke når det kommer til at fastslå temperaturen i kridttiden. For indtil nu har det været normalt at bruge en årlig gennemsnitstemperatur og en gennemsnitsværdi for den kemiske sammensætning i havene for at udregne temperaturen (se faktaboks nedenfor).

Derfor har det afgørende betydning, at det nye studie som det første af sin slags om kridttiden tager højde for sæsonbestemte temperaturer og samtidig ikke er afhængigt af usikre variable.

»Vi ved, at der ikke var is på polerne i kridttiden, fordi der var så varmt. Den oprindelige idé har derfor været at gå ud fra, at der på vores breddegrader dengang var en lille smule som i troperne. Det ville betyde mindre forskel på vinter og sommer på mellembreddegraderne, ligesom det i dag er tilfældet i troperne. Det, vi har fundet ud af i vores forskning, er, at den idé er fuldstændig forkert,« forklarer Nicolas Thibault.

Den usikre variabel – hvad har det betydet?

Hvis man som forsker indtil nu har skullet bestemme temperaturen i for eksempel kridttiden, har man anvendt en såkaldt proxy, en slags stedfortræder i udregningen, forklarer Nicolas Thibault.

Helt konkret har man udregnet periodens temperaturer ved at anvende iltisotoper fundet i fossiler fra kridttiden i samspil med en særlig værdi til havvands kemi, der stod i stedet for den ukendte variabel om havets temperatur. Havvandets kemiske værdi kan bl.a. afsløre, hvor fugtigt der har været.

»Hvis man nu forestillede sig, at vi smeltede al isen på Jorden i dag, så ville gennemsnitsværdien af Jordens iltisotoper af havvand være -1. Vi ved, at der ikke var permanent is på kontinentet i kridttiden, så derfor har det været normalt at bruge værdien -1 til havvand for at bestemme temperaturen, som den var dengang.«

»Men i realiteten er der jo stor forskel i denne værdi fra ét bassin til et andet, der er også stor forskel på, om du er tæt på eller langt fra land, ligesom der er forskel gennem sæsonerne for denne værdi. Den værdi, som vi har brugt indtil nu, er derfor forkert,« forklarer forskeren.

Tag studiets fokusområde, Sydsverige, som eksempel. I dag svinger havtemperaturen omkring 14 grader fra vinter til sommer. En forskel, som forskerne nu peger på var den samme i kridttiden, selvom gennemsnitstemperaturen i både sommer- og vintermånederne var markant højere, end den er i dag.

»Vi konkluderer, at temperaturerne dengang svingede cirka lige så meget mellem sommer og vinter, som de gør i dag. Det er helt vildt meget!« understreger Nicolas Thibault.

Mike Benton, professor i palæontologi fra Bristol University i Storbritannien, er begejstret for studiets fund.

»Jeg synes, at det er et meget vigtigt studie, fordi vi antager mange ting, når vi forsøger at forstå livet i fortiden,« siger professoren og giver et eksempel:

»Hvis du for eksempel som jeg er interesseret i dinosaurer, er det ret vigtigt at vide, at dinosaurerne var glade rent fysiologisk og levede i et varmt klima uden is på polerne. Ifølge denne undersøgelse tyder det på, at de har haft gode forhold.«

Muslingernes skaller afslører temperaturen

Den metode, som forskerne har anvendt, er en relativ ny metode – på engelsk kaldet 'carbonate clumped isotope thermometry' (se faktaboks længere nede).

Den gør det muligt at måle temperaturen direkte ud fra carbonat i muslingernes skaller.

Forskerne har desuden undersøgt flere fossiler samt det kemiske indhold i muslingeskallerne for at lave den bedste gennemsnitlige temperaturcyklus for perioden.

»Det er fedt, fordi der ikke er en eller anden ukendt værdi. Fossilerne har bygget deres skal over flere sæsoner. Det er derfor, vi kan rekonstruere temperaturen i de forskellige sæsoner. Vi bruger en værdi, der er blevet kalibreret i netop den periode, som vi undersøger, og får en mere præcis temperatur uden at lave nogen usikre antagelser,« forklarer lektoren, der ud fra metoden også har fundet, at niveauet af iltisotoper i havvand ændrede sig gennem årstiderne:

»Det er der også taget højde for i analysen for at nå frem til konklusionen, at der var tørre somre og våde vintre.«

De nye målinger kan for fremtiden få stor betydning for forskere som Mike Benton.

»I den forstand, at vi er afhængige af klimamodeller, før vi begynder at studere spørgsmål om dinosaurer eller andre fossile grupper, så vil denne undersøgelse helt sikkert påvirke min forskning fremover. Klima er meget vigtigt for vores forståelse af større udviklingsfaser som dinosaurernes storhedstid og pattedyrenes fremkomst. Disse antagelser om skiftende klima skal være så nøjagtige som muligt, og det ser ud til, at denne metode kunne være mere nøjagtig end andre,« forklarer Mike Benton.

Han fremhæver metodens gode omdømme blandt forskere. Lige nu er metodens største udfordring dog, at den endnu er ekstrem dyr at anvende, forklarer han.

Clumped isotopes – den nye dreng i klassen

Metoden, som forskerne har anvendt, kaldes på engelsk 'Carbonate clumped isotope thermometry' og blev først introduceret for 14 år siden af John M. Eiler, professor i geologi og geokemi fra California Insitute of Technology.

Det er et særlig godt værktøj til at rekonstruere temperaturer fra tidligere tidsaldre ved sammenligne tunge isotoper med hinanden. 

Dets anvendelse har dog været begrænset på grund af dets høje omkostninger og behovet for store mængder af materiale og den høje præcision, der kræves til for at estimere temperaturer. Forud for indeværende studie har forskerne dog været heldige at finde rigeligt med materiale i det sydsvenske Kristianstad-bassin.

»I stedet for kun at kigge på ét iltatom, så kigger man med denne metode på CO2-molekyler, der kan være lavet af flere isotoper af carbon og ilt. Det er forholdet mellem de isotoper, vi har kigget på, fordi det ændrer sig, når temperaturen gør. Det betyder også, at man ikke behøver at kende havvandets kemiske værdi, som ellers er nødvendigt i andre metoder baseret på iltisotoper,« forklarer Nicolas Thibault.

Kilde: Nicolas Thibault og Caldarescu et. al.

Dårligt nyt for fremtiden

Lad os så komme til det: Hvordan kan ny viden om kridttidens temperaturer få betydning for os?

»Hvis vi bruger studiet til at lave en slags forudsigelse til det, vi kan forvente vil ske i fremtiden – så er det ikke ret gode nyheder,« siger Nicolas Thibault, der forklarer, at de klimamodeller, vi anvender for at spå om fremtiden, kan forbedres markant ved at tage højde for forskellige årstider og svingende temperaturer.

I atmosfæren i kridttiden var der fire gange så meget CO2 sammenlignet med før den industrielle revolution i 1900-tallet. Niveauet var også langt højere, end det er i dag.

Og eftersom vi nu kender til både temperaturer og CO2-niveauet i kridttiden, så kan man bruge det til at sætte sig ind i, hvordan fremtidens klima kan se ud i et scenarie, hvor CO2-niveauet stiger til lignende mængder.

»Den måde, klimaspecialister laver klimamodeller, sker ved at lave modeller med forskellige scenarier, for eksempel dobbelt så meget eller fire gange så meget CO2 i luften sammenlignet med før den industrielle revolution. CO2 er et vigtigt parameter i den ligning.«

»Der er ret meget usikkerhed forbundet med det, selvom vi har en idé om, hvad det betyder på baggrund af forskningen gennem tiden. Men vores artikel kan give et billede på, hvordan det potentielt kan se ud,« forklarer forskeren og beskriver et scenarie, som han ud fra studiet anser som reelt:

»Så kan vi i fremtiden forvente varmere og tørrere somre end hidtil troet samt fugtige og milde vintre. Det vil forandre mange ting. Dinosaurerne havde tilpasset sig det klima over millioner af år. Så lang tid har vi ikke. Udviklingen går meget hurtigere, end det gjorde dengang. Så problemet er vores samfund, der skal tilpasses et varmere klima. Det er det, der bekymrer mig mest ved det scenarie.«

Og selvom kridttidens to grader varmere klima på papiret måske ikke virker af meget, så har det altså stor betydning, istemmer Mike Benton:

»Forskere som jeg ved, at små temperaturjusteringer på blot et par grader faktisk kan betyde enormt meget på modellernes resultater. I dette tilfælde bidrager det i høj grad til vores forståelse af, hvordan et drivhusklima ligesom kridttidens ville se ud.«

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, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs her om, hvordan forskerne tog billedet af atomerme.