Ny Doktor scient. har undersøgt 4200 prøver af mikroskopiske alger og aldersbestemt det arktiske havmiljø

14-09-2022

I en ny doktorafhandling har geologen Henrik Nøhr-Hansen undersøgt tusindvis af mikroskopiske alger og kortlagt fortidens havmiljø i det arktiske område. Det store arbejde kan bidrage til forståelsen af klimaændringerne.

Dinoflagellat cyst, fossilt hvilestadie af Eocæn dinoflagellat. Foto: Henrik Nøhr-Hansen, seniorforsker

Fremtidens klima og verdenshavenes tilstand er i fokus i disse år. Men fortidens havmiljø undergik også voldsomme forandringer, og det har geolog og seniorforsker, Henrik Nøhr-Hansen, undersøgt gennem en lang karriere hos De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS).

Alt det har han samlet i en afhandling for den naturvidenskabelige doktorgrad, som han forsvarede den 9. september på Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning ved Københavns Universitet. Afhandlingen har titlen The Arctic Cretaceous-Eocene – a biostratigraphic review and a new detailed palynostratigraphy.

Mikroskopiske alger

”Alger udvikler sig hurtigt gennem geologisk tid. Derfor er de velegnede til at aldersbestemme fortidens aflejringer meget nøjagtigt og detaljeret. I min forskning har jeg undersøgt den type alger, som kaldes dinoflagellater. Det er små vandlevende, encellede organismer, der typisk er mindre, end man kan se med det blotte øje,” fortæller Henrik Nøhr-Hansen.

Derfor er Henrik Nøhr-Hansens forskning baseret på systematiske undersøgelser med mikroskop. Mere end 4200 prøver har passeret hans mikroskop i det store studie af aflejringer fra det arktiske område. Det har gjort det muligt for ham at aldersbestemme aflejringer i det arktiske område i en hidtil uhørt detailgrad.

Fortidens havmiljø

Fortidens alger er også følsomme miljøindikatorer, og Henrik Nøhr-Hansen har været i stand til at afsløre havmiljøets variationer gennem en periode på mere end 100 millioner år.

I Kridttiden – 145-66 millioner før nu – var havtemperaturen relativt høj uden de store udsving. Temperaturen steg herefter gradvis over de næste 10 millioner år, hvorefter en pludselig temperaturstigning og forsuring af verdenshavene indtraf ved indgangen til den geologiske Eocæn-periode.

”Det bratte skift i vandtemperaturen skyldes, at Nordatlanten på dette tidspunkt blev skabt under voldsomme vulkanudbrud. Da vulkanismen ebbede ud, begyndte temperaturen igen at falde, og det er ligeledes afspejlet i de mikroskopiske alger, som jeg har undersøgt,” forklarer han.

Olieefterforskning og forståelsen af klimaændringer

Aldersbestemmelse af fortidens aflejringer bliver i stor udstrækning brugt inden for oliefterforskning, og Henrik Nøhr-Hansen har gennem årene bidraget til en bedre forståelse af oliepotentialet i det arktiske område.

”De detaljerede oplysninger om fortidens temperaturændringer kan til gengæld benyttes i vurderingen af nutidens og fremtidens klimaændringer. Specielt forståelsen af klimaændringerne ved Eocæn-periodens begyndelse har mange ligheder med nutidens globale opvarmning.”

Afhandlingens abstract

Lower Cretaceous to upper Eocene palynostratigraphies are compiled and correlated across the Arctic from the Labrador–Baffin Seaway, Candian Arctic Archipelago, onshore Nuussuaq Basin central West, onshore- southern East, central East, North-East, eastern North Greenland and Danmarkshavn Basin to the Vøring Basin and Barents Sea offshore Norwey. The work presents a compilation of results from more than three decades of detailed Arctic palynostratigraphies, mainly based on dinoflagellate cysts (dinocysts). A historical overview of the Cretaceous to Palaeogene palaeontological studies of Greenland is presented and 85 biostratigraphical intervals (20 zones, 23 subzones, 42 intervals) and numerous events are described, covering the interval from lowermost Cretaceous (Berriasian, 145 Ma) to uppermost Eocene (Priabonian, 33.9 Ma).

The usefulness of dinocysts and other palynomorphs as palaeo-environmental indicators are illustrated for the Cretaceous to Eocene mid to high latitude, warm to temperate climatic belts. The palynological assemblages from the Labrador–Baffin Seaway, Nuussuaq Basin and north-east Baffin Bay clearly illustrate the opening of the Labrador–Baffin Seaway from brackish to freshwater environment in a large embayment in the Early Cretaceous to an open marine seaway in the Late Cretaceous. The study shows the differences in dinocyst provincialism between the opening stages of the Labrador–Baffin Seaway and the already opened Greenland–Norwegian-–Barents seaway through the Cretaceous.

The Upper Cretaceous worldwide Oceanic Anoxic Event 2 (OAE2) spanning across the Cenomanian–Turonian boundary has been recognized from Arctic Canada, north-east Baffin Bay, Nuussuaq Basin central West and North-East Greenland, and is mapped and correlated based on the present dinocyst stratigraphy and carbon isotope (δC13 org) curves.

At the end of the Cretaceous, dinocysts of Cretaceous/Tertiary boundary assemblages can be correlated from the Labrador Sea across to the Nuussuaq Basin central West Greenland where the earliest Danian palyno assemblage is represented by incoming warmvater species. Dinocyst and pollen characteristic of the latest Cretaceous have only been recorded as reworked assemblages in southern East and North-East Greenland where the Cretaceous–Palaeogene boundary is represented by an unconformity. Reworked dinocysts recorded from these regions contribute with information on periods of erosion and/or uplift.

The presence of the worldwide Paleocene Eocene Thermal Maximum (PETM) at the Palaeogene successions in North-East Greenland and in exploration wells in the Labrador–Baffin Seaway are indicated by the income of the warm water dinocyst species Axiodinium augustum.

The common occurrence of the freshwater fern genus Azolla in upper Ypresian samples from several wells off the Canadian margin indicate the presence of freshwater lakes in a warm, humid climate around the Ypresian–Lutetian boundary.

Henrik Nøhr-Hansen
Emeritus
Geoenergi og -lagring
Mette Buck Jensen
Presse- og kommunikationschef
Presse og Kommunikation
Henrik

Henrik Nøhr-Hansen

Henrik Nøhr-Hansen er seniorforsker ved GEUS, hvor han har været ansat siden sin kandidateksamen fra Københavns Universitet i 1984. Henrik har ligeledes en ph.d. fra Københavns Universitet fra 1991.