Viten

Kan flere tusen år gammel vulkansk aske bidra til å løse klimagåten?

Svaret kan ligge i 27.000 år gamle askekorn på havbunnen.

Askekornene som viste seg å stamme fra et nesten 27.000 år gammelt vulkanutbrudd fra Hekla, sett under mikroskop. Dette bildet er fra en av prøvene fra Norskehavet. Foto: Sunniva Rutledal

  • Sunniva Rutledal
    stipendiat, Institutt for geovitenskap, Universitetet i Bergen og Bjerknessenteret for klimaforskning
Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.

Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.

For nesten 27 000 år siden hadde den islandske vulkanen Hekla et voldsomt utbrudd, og aske spredte seg over Nord-Atlanteren. Nå søker vi etter spor av denne vulkanske asken i havbunnsedimenter. Dersom vi lykkes, kan tidligere hurtige klimaendringer undersøkes med høy presisjon.

Fortidens klima

Klimasystemet er komplekst og består av flere komponenter som påvirker hverandre (havet, atmosfæren, biosfæren og kryosfæren (landis og sjøis)). Hodepinen til mange klimaforskere er nettopp å forstå nøyaktig hvordan disse komponentene samarbeider og påvirker hverandre. Svaret kan finnes ved å studere store klimahendelser fra fortiden i detalj.

Hvorfor er vulkansk aske et viktig verktøy innen klimaforskning?

Under et vulkanutbrudd vil vulkansk aske slynges ut og opp i luften. Siden askepartiklene er svært små, kan de transporteres som en askesky langt av gårde, noe mange fikk kjenne på da aske fra den islandske vulkanen Eyjafjallajökull stengte det europeiske luftrommet våren 2010. I millioner av år har islandske vulkaner hatt slike utbrudd av varierende størrelse. Sporene fra disse utbruddene finner man i form av aske i ulike geologiske klimaarkiv, som i sedimentene på havbunnen, på bunnen av innsjøer og nedi isen på store isdekker.

Sunniva Rutledal, stipendiat ved Institutt for geovitenskap ved Universitetet i Bergen og Bjerknessenteret for klimaforskning. Dette er hennes vinnerbidrag i en formidlingskonkurranse i regi av geoforskning.no. Foto: Privat

Øst og sør for Grønland

På jakt etter tusenvis av år gammel aske reiste derfor en gruppe klimaforskere på forskningstokt somrene 2015 og 2016 for å hente materiale fra havbunnen. Turen gikk til havområdene øst og sør for Grønland, fra Danmarkstredet i nord til Labradorhavet i sør. Målet var å benytte havbunnsedimenter til å studere et sett med hurtige klimaendringer som tidligere er observert i isen på Grønland.

Under siste istid, i en periode for ca. 25.000–40.000 år siden, kan lufttemperaturen over Grønland ha steget med opptil 10–15 °C i løpet av kanskje bare et par tiår, viser data fra iskjerner. Disse hurtige klimaendringene har fått navnet Dansgaard-Oeschger (DO)-sykluser, og vi finner spor av dem over store deler av Jorden.
Muligens er DO-syklusene den eneste parallellen vi har til de klimaendringene som observeres i Arktis i dag. Derfor kan det å forstå klimasystemets reaksjon under DO-syklusene være vesentlig for å forstå konsekvensene av de endringene som i dag forekommer i Arktis.

Les også

En vulkan våkner på Island. Er vi beredt?

Vulkansk aske opptrer som en tidsmarkør i ulike geologiske klimaarkiv, her illustrert ved iskjerner fra Grønland og sedimentkjerner fra Nord-Atlanteren. Foto: Illustrasjon: Sunniva Rutledal

Askekorn med egen identitet

For å studere sammenhengen mellom marine klimaendringer og de som er observert i Grønlandsisen, må man koble de to klimaarkivene sammen så nøyaktig som mulig. Da er analyser av vulkansk aske helt sentralt. Dette fordi aske fra det samme vulkanutbruddet kan avsettes i ulike klimaarkiv. På denne måten vil asken opptre som en tidsmarkør avsatt på samme tid, men i ulike arkiver og steder.

Det unike med vulkansk aske er at askekornene fra et vulkanutbrudd har sin egen identitet, på mange måter som menneskets fingeravtrykk. Identiteten ligger i deres særegne geokjemiske sammensetning. Ved å måle den geokjemiske sammensetningen til askekorn, kan man derfor finne ut hvilken vulkan asken kommer fra og i noen tilfeller hvilket spesifikke vulkanutbrudd, tusenvis av år tilbake i tid.

Les også

Vi trenger en værmelder for å vite hvordan klimaet endrer seg | Ole Jacob Madsen

27.000 år gammelt utbrudd

På laboratoriet undersøkte vi derfor sedimentkjernene fra forskningstoktet for forekomster av vulkansk aske. Vi siktet oss inn på et nesten 27.000 år gammelt utbrudd fra den islandske vulkanen Hekla. Aske fra dette utbruddet har tidligere blitt funnet i havområdene øst for Island, og i en iskjerne fra sentrum av Grønlandsisen, men aldri før med sikkerhet i områder sørvest for Island. Finner vi asken i havbunnsedimenter fra dette området, kan vi sammenligne tidligere klimaendringer både i ulike havområder, men også relativt til de endringene som er observert i isen på Grønland.

Et stort steg i riktig retning for å forstå hvordan de ulike komponentene i klimasystemet påvirker hverandre under hurtige klimaendringer. I dette tilfellet forholdet mellom endringer i havet gjennom havbunnsedimentene og i atmosfæren fra iskjernene.

I denne studien søkte vi etter aske fra et nesten 27.000 år gammelt utbrudd fra vulkanen Hekla. Tidligere har denne asken kun blitt funnet i havområdene øst for Island og på Grønlandsisen. Målet for studien var å lokalisere asken i områdene sørvest for Island. Svarte sirkler representerer studier hvor asken fra dette utbruddet tidligere er lokalisert. Røde sirkler representerer nye områder undersøkt i Rutledal et al. (2020).

I havbunnsedimentene fra Irmingerhavet (sørvest for Island) fant vi et mikroskopisk askelag på 0,5 cm i tykkelse, og askekornene viste seg bare å være mellom 25–80 mikrometer i størrelse. Geokjemien til askekornene ble målt, og vi kunne fastslå at asken stammer nettopp fra utbruddet vulkanen Hekla hadde for nesten 27.000 år siden (Rutledal et al., 2020).

Høy presisjon

Dette er første gang akkurat denne asken er funnet i Irmingerhavet. Funnet gir oss et fast kronologisk holdepunkt fra den vestlige siden av Nord-Atlanteren.

Dette kombinert med tidligere funn av aske fra det samme vulkanutbruddet øst i Nord-Atlanteren og i Grønlandsisen, gjør at vi nå med høy presisjon kan studere klimahendelser over store avstander, både i havet og på land, og avklare om det er slik at havet endrer seg før atmosfæren eller om alt skjer samtidig.

Referanser:

Rutledal, S., Berben, S. M. P., Dokken, T. M., van der Bilt, W. G. M., Cederstrøm, J.M. & Jansen, E. 2020. Tephra horizons identified in the western North Atlantic and Nordic Seas during the Last Glacial Period: Extending the marine tephra framework. Quaternary Science Reviews.

Artikkelen er vinner av geoforskning.nos formidlingskonkurranse som arrangeres i samarbeid med landets geofaglige institutter og Aftenposten Viten. Artikkelen ble først publisert på geoforskning.no.

  • Følg Aftenposten Viten på Facebook og Twitter!

Les mer om

  1. Vulkanutbrudd
  2. Forskning og vitenskap
  3. Grønland
  4. Arktis
  5. vulkan
  6. Klimaforskning
  7. Klima

Relevante artikler

  1. VITEN

    Kortreist raps i fôret gir bedre kjøtt og dyrehelse

  2. VITEN

    Melk før eller etter teen? Konflikten som satte fart i statistikkfaget.

  3. VITEN

    Hjernerystelser kan gi langvarige søvnproblemer

  4. VITEN

    Lesjonene mine er hypodense. Dør jeg nå?

  5. VITEN

    Grammatisk hunkjønn er på vei ut av språket vårt

  6. VITEN

    Hva skjer med tilgangen til såfrø i krisetider?