Hvordan så livet i havet ud før den seneste varmperiode for 6.000-10.000 år siden, og hvordan påvirkede temperaturstigningen dyr og planter under og efter perioden? De spørgsmål kan en række nye sedimentkerner og fossilt DNA fra farvandet ud for Vestgrønland måske besvare.
Svarene vil være interessante, fordi varmperioden ligner den fremtid, jorden ser ud til at være på vej ind i. Af oplagte grunde kan vi ikke vide, hvordan livet i havet vil forme sig frem over, men ved at kigge på biologiske spor i kernerne kan vi måske alligevel få et indtryk af, hvilke forandringer der er på trapperne for dyr og planter i vandmasserne og i havbunden.
Derfor tilbragte forskere på projektet ICAROS 2021 fra GEUS, DMI, Aarhus Universitet, og Grønlands Naturinstitut et par uger i august-september på Søværnets skib Lauge Koch. Fra skibet blev der blandt andet taget vandprøver og sedimentkerner fra havbunden på strækningen mellem Aasiaat og Thule. Om hovedformålet med togtet siger togtleder Sofia Ribeiro fra GEUS:
”Vi vil se på, hvordan økosystemerne i havet så ud før, under og efter den varmperiode for 6.000-10.000 år siden, der kaldes det Holocene Termale Maximum. Vi vil undersøge fortidens økosystemer – var de mere eller mindre produktive, end de er i dag, var havtemperaturen højere eller lavere, og hvor meget havis var der. Det er også for at kunne etablere en ”baseline” – et referencepunkt – fra før ændringerne satte ind, og finde ud af, hvornår ændringerne begyndte.”
Ny baseline – måske
Den baseline, der bruges i forbindelse med modeller over fremtidens klimaforandringer, er baseret på FN’s klimapanels definition om en før-industriel periode fra årene 1850-1900. Men den holder ifølge Sofia Ribeiro ikke helt, når det gælder biologien. Hun forklarer:
”Kigger vi på hele Holocen perioden – dvs. tiden fra afslutningen af istiden og til nu – så falder den omtalte før-industrielle baseline delvis i en ekstrem kuldeperiode kaldet Den Lille Istid. Den
En 6 meter lang sedimentkerne hejses op på dækket. Alderen på sedimenterne går tusindvis af år tilbage (foto: Frederik Wulff). |
strækker sig fra ca. år 1300 til ca. 1900, og er en af de koldeste perioder i Holocen. Så spørgsmålet er, om det er en passende baseline, fordi systemet ændrede sig meget hurtigt under Den Lille Istid, og ændrer sig igen meget hurtigt under den nuværende globale opvarmning. Det, vi behøver som baseline, er et meget længere tidsperspektiv for at kunne relatere forandringerne til dette perspektiv – i hvert fald med hensyn til økosystemerne.”
"Det, vi behøver som baseline, er et meget længere tidsperspektiv for at kunne relatere forandringerne til dette perspektiv – i hvert fald med hensyn til biologien."
Sofia Ribeiro, togtleder, GEUS
Det er ændringer i havet, Sofia Ribeiro og hendes kolleger skal undersøge. Ved at kigge i sedimentkernerne kan forskerne finde spor fra livet i vandsøjlen ved at bruge traditionelle metoder som mikrofossiler og kemiske forbindelser. Men i løbet af de senere år er en ny og revolutionerende metode ved at storme frem. Sedimentary ancient DNA eller miljø-fossilt DNA på dansk. Sofia Ribeiro fortæller meget entusiastisk om metoden:
”Med DNA fra sedimenter kan vi få et fuldstændigt anderledes billede af biodiversiteten: Hvad der levede i havet, hvordan biodiversitet ændrede sig, og hvordan arterne levede i forhold til hinanden. Vi har absolut ingen data om den slags fra dette område, og vi ved ikke præcis, hvad vi vil finde – men vi er sikre på, at metoden har et gigantisk potentiale. Vi vil naturligvis stadig bruge de klassiske metoder, for vi ved grundlæggende ikke, hvor meget ny information vi vil få i forhold til dem.”
Ud over at sedimentkernerne også skal analyseres for DNA, så blev der også indsamlet vandprøver med samme formål. DNA nedbrydes hurtigt i naturen, men holder sig bedre under kolde forhold, og Sofia Ribeiro mener, at man med denne metode potentielt kan finde DNA med mindst et par hundrede tusinde år på bagen.
Gletsjerhistorik
I det nordvestlige hjørne af Grønland, hvor ICAROS indsamlede prøver, ligger nogle af de gletsjere i Grønland, hvis fronter ender ude i havet, og som mister mest is. Derfor blev der i Upernaviks fjordsystem taget sedimentkerner for at kunne rekonstruere gletsjernes aktivitet tilbage i tiden. I kernerne er det variationer i mængderne af sand og grus, geologerne kigger på. De fortæller, hvor meget eller hvor lidt materiale fra gletsjerne der er transporteret ud med isbjergene, og fortæller dermed indirekte om skiftende kolde og lune perioder efter istidens ophør.
På togtet blev der på otte lokaliteter taget otte lange sedimentkerner med en samlet længde på ca. 40 meter.
Corona og andre udfordringer
Feltarbejde er ofte ensbetydende med uventede udfordringer. På togtet var isbjerge en af dem, og nogle af dem kom endda temmelig tæt på, så mandskabet var altid klar til at kappe wiren til udstyret over. For at planlægge togtets tidspunkt, skulle forskere tage stilling til havisen, for selvom Lauge Koch er konstrueret til at sejle i is, så er fartøjet ikke en isbryder. Så på spørgsmålet om der kommer en ICAROS 2022-ekspedition, tøver Sofia Ribeiro en smule. ”Måske”, siger hun, men overvejelserne går i øjeblikket på, om forskerne skal forsøge at komme med på en ekspedition på en canadisk isbryder næste år. Ikke mindst fordi holdet gerne vil noget længere nordpå, hvor havisen er mere ufremkommelig.
En anden udfordring var corona’ens indflydelse på logistikken. Sofia Ribeiro fortæller:
”På grund af coronaen var en del togter fra 2020 udsat til i år, og en del institutioner havde planlagt togter, der overlappede hinanden tidsmæssigt. Det var en praktisk udfordring at få udstyr fra et skib til et andet. Så vi måtte improvisere noget udstyr hen ad vejen.”
Udfordringer kan opstå på et split-sekund, men Sofia Ribeiro har en pragmatisk tilgang til den slags. Hun siger:
”Det er en god øvelse i fleksibel og kreativ planlægning, også for de studerende som deltager i feltarbejde for første gang. Hjemme på kontoret er alt nemmere. Ude i situationen skal beslutningen tages på stedet!”
Ocean Decade Mål 4: Et forudsigeligt hav.