Indlandsisen, klimaet og istiderne

Indlandsisen i Grønland er den eneste rest af de gigantiske isdækker, der dækkede store dele af kontinenterne og kontinentalsoklerne på den nordlige halvkugle under istiderne. Indlandsisen og det langt større isdække på Antarktis repræsenterer 99 procent af rumfanget og 97 procent af det areal, som i dag er dækket med gletsjere.

Kæmpe isfjeld med sprækker bevæger sig langsomt ud mod mundingen af isfjorden.

Kæmpe isfjeld med sprækker bevæger sig langsomt ud mod mundingen af isfjorden. Foto: Jakob Lautrup.

Den grønlandske Indlandsis har et areal på 1,7 millioner kvadratkilometer og er op til 3,2 kilometer tyk. Indlandsisens massebalance bliver opretholdt gennem akkumulation af sne svarende til omkring 600 kubikkilometer is om året, hvilket modsvares af et tilsvarende tab gennem kalvning af isfjelde og smeltning i randzonen.

Indlandsisen ligger i en skålformet fordybning, der er dannet ved isens belastning af jordskorpen. Hvis Indlandsisen forsvandt, ville grundfjeldet hæve sig og danne et landskab, der svarer til, hvordan Grønland så ud, før landet blev nediset. Dengang var det indre af Grønland drænet af store floder. Mange af floderne havde afløb mod Disko Bugt og fortsatte til kanten af kontinentalsoklen ud for Vestgrønland.

Under sidste istid bredte store isdækker sig på den nordlige halvkugle. For omkring 21.000 år siden var 30 millioner kvadratkilometer dækket af is. Langt det største isdække lå i Nordamerika. Ilulissat befandt sig centralt i de nedisede regioner på den nordlige halvkugle.

Under sidste istid bredte store isdækker sig på den nordlige halvkugle. For omkring 21.000 år siden var 30 millioner kvadratkilometer dækket af is. Langt det største isdække lå i Nordamerika. Ilulissat befandt sig centralt i de nedisede regioner på den nordlige halvkugle. Illustration: Henrik Klinge Pedersen.

""

Til venstre: Indlandsisen i dag; det mørke område viser dræningsområdet for Sermeq Kujalleq.
I midten: Kortet viser højdeforholdene ved bunden af Indlandsisen.
Til højre: Grønland uden det nuværende isdække og med højden af landskabet korrigeret for belastningen fra isdækket. Store dele af det centrale Grønland drænes via store floder mod Disko Bugt i Vestgrønland. Fortsættelsen af den gamle dræning af indlandet ses som submarine trug ud for Grønlands kyster.
Illustration: Henrik Klinge Pedersen.

Da nedisningen begyndte i Grønland, blev flodlejerne yderligere eroderede ved randen af isdækket, og de gamle lejer kan fortsat spores under randen af Indlandsisen.
I nogle områder blev kanalerne særligt dybe, og de fungerede som dræningsruter for produktionen af kalvis under forskellige stadier i isdækkets udvikling. Kalvisproduktion var dengang som i dag begrænset til disse kanaler. Kanalerne findes nu som trug på kontinentalsoklen, som fjorde i de isfrie landområder og som dybe dale under isstrømmene i Indlandsisens randzone.

Selvom kalvende gletsjere er vidt udbredte langs Grønlands kyster, er den årlige produktion af kalvis fra Indlandsisen koncentreret i nogle få store udløbsgletsjere inden for den 6000 kilometer lange omkreds af isdækket. Udløbsgletsjerne findes især langs vestkysten.

Omkring 84 kubikkilometer kalvis stammer fra de fem største udløbsgletsjere. Resten af kalvisen frigives fra talrige mindre gletsjere.

Fortsæt din rejse på Ilulissat Isfjord:

Isen ved Ilulissat

Tidligere nedisninger

Overgangen fra fortidens isfrie landskab til Grønlands nuværende glaciale landskab kendes ikke i detaljer. Data fra borekerner fra havbunden tyder på, at der skete en markant global afkøling for 38-24 millioner år siden, hvilket førte til dannelsen af det gigantiske isdække i Østantarktis. Efter en relativ varm periode, som kulminerede for 15 millioner år siden, begyndte klimaet igen at blive koldere for 10 millioner år siden. For 7 millioner år siden blev der dannet aflejringer i Nordatlanten, som indeholder materiale, der var transporteret af isfjelde, hvilket ses som det første tegn på en stor nedisning i Sydgrønland. For 2,5 millioner år siden blev der igen dannet aflejringer med istransporteret materiale, som tyder på en mere vidt udbredt nedisning i hele Grønland.

Det tidligste tegn på en ny isfri periode stammer fra Kap København Formationen i den nordligste del af Grønland for 2,4 millioner år siden. På det tidspunkt var Grønland ikke dækket af is. Den nuværende Indlandsis er formentlig først dannet under de egentlige istider gennem den seneste million år.

For omkring 2,4 millioner år siden dækkede skove med lærk, gran og birk det meste af Grønland, mens der fandtes heder på højtliggende fjeldområder.

For omkring 2,4 millioner år siden dækkede skove med lærk, gran og birk det meste af Grønland, mens der fandtes heder på højtliggende fjeldområder. Illustration: S. Funder, Geologisk Museum København.

Ca. 2,4 mio. år gamle træstammer fra lærk og gran fra Washington Land i Nordvestgrønland. Den længste stamme er 176 cm lang og tyder på at træerne var ret små. Stammerne er alle slidt glatte af flodtransport.


Ca. 2,4 mio. år gamle træstammer fra lærk og gran fra Washington Land i Nordvestgrønland. Den længste stamme er 176 cm lang og tyder på at træerne var ret små. Stammerne er alle slidt glatte af flodtransport. Klik på billedet for stor udgave.

(Foto: Peter Warna-Moors)

Indlandsisen - fra top til rand

Midt inde på Indlandsisen bliver den akkumulerede sne gradvist begravet og synker dybere og dybere ned i isdækket, hvor det høje tryk presser sneen sammen til gletsjeris. Omdannelsen sker i de øvre hundrede meter af isdækket. Samtidig med den lodrette bevægelse ned gennem isdækket flyder isen også langsomt ud mod siderne af isdækket. Bevægelsen går væk fra højderyggen i midten - isdeleren - og ender ved de yderste rande på begge sider af Indlandsisen. Fra isdeleren ud mod israndene inddeles isen i zoner, afhængigt af overfladens højde over havet og dens hældning.

Snit tværs gennem Grønland der viser indlandsisens tykkelse. I de centrale dele overstiger tykkelsen 3 km. Bemærk at de dybeste dele ligger under havniveau. Flydelinjerne angiver hvordan isen bevæger sig fra de indre dele ud mod randen.
Snit tværs gennem Grønland der viser indlandsisens tykkelse. I de centrale dele overstiger tykkelsen 3 km. Bemærk at de dybeste dele ligger under havniveau. Flydelinjerne angiver hvordan isen bevæger sig fra de indre dele ud mod randen. Illustration: Carsten E. Thuesen, GEUS.

Den højeste zone af Indlandsisen er tør og næsten uden smeltning af den aflejrede sne. Længere nede forekommer der smeltning og nedsivning af smeltevand. I den næste zone bliver sneen vandmættet i sommerens løb, men vandet genfryser i de dybereliggende snelag.

Begge foto: Henrik Højmark Thomsen

Nærmere isranden skaber genfrossen sne en ny zone ved snelinien, som i Ilulissat området ligger 1300 meter over havet. Her bliver genfrosset smeltevand føjet til gletsjerisen. Zonen slutter 1200 meter over havet ved ligevægtslinien, hvor tilførslen af sne og frosset smeltevand svarer til tabet ved smeltning. Længere nede findes den zone, hvor isen smelter om sommeren.

På toppen af Indlandsisen er isens bevægelse langsom og går mest nedad gennem isdækket. Bevægelsen til siderne øges, jo længere man kommer ud imod isranden. Isens horisontale flydning opnår udenfor isstrømmen tophastigheder på 50-200 meter om året nær ved ligevægtslinien, hvorefter bevægelsen falder til nær nul ved isranden.

Klimaarkivet i indlandsisen

Indlandsisen er et unikt arkiv for fortidens klima og atmosfærekemi. Sne, der falder på den indre del af isdækket, bliver begravet af de følgende års sne og omdannes gradvist til is på grund af trykket fra den overliggende sne. I løbet af årtusinder bliver lagene af is efterhånden presset dybere og dybere ned i isdækket.

Det fantastiske er, at hver eneste årlag af is ”husker” temperaturen fra den gang, sneen faldt. Årsagen er, at forholdet mellem to iltisotoper i sneen afspejler lufttemperaturen under snefaldet. Isotoperne er stabile og bevares i isen, og derfor kan man følge klimaets svingninger tilbage i tiden ved at analysere nedbøren fra ældre og ældre lag.

På denne måde er det muligt at opnå et detaljeret kendskab til fortidens temperaturer. Første trin i åbningen af Indlandsisens klimaarkiv er at udbore en iskerne fra toppen helt ned til grundfjeldet under isdækket. Så dateres årlagene, og isen analyseres.

På den måde er det lykkedes at få oplysninger om klimaet i Grønland gennem de seneste 250.000 år, hvilket rækker tilbage til den forrige istid. Indtil nu er der udført fem dybe boringer på Indlandsisen.

Under sidste istid var klimaet ekstremt ustabilt. Den bidende kulde blev flere gange afbrudt af mildere perioder, der varede flere tusinde år. Her blev klimaet pludselig 10-20 grader varmere på få årtier, og bagefter blev det langsomt koldere igen i løbet af nogle årtusinder. De voldsomme klimasvingninger afspejler formentlig ændringer i de globale havstrømme, især den Nordatlantiske Strøm.

Letvægtsbor til korte kerner fra Nord-GRIP i Nordgrønland. En dyb boring ved Nord-GRIB nåede bunden i 2003. Iskernen fra den dybe boring er 3085 meter lang og rækker ca. 120.000 år tilbage i tiden.

Letvægtsbor til korte kerner fra Nord-GRIP i Nordgrønland. En dyb boring ved Nord-GRIB nåede bunden i 2003. Iskernen fra den dybe boring er 3085 meter lang og rækker ca.120.000 år tilbage i tiden. Kilde: Ukendt.

Klimaets svingninger i Grønland gennem 120.000 år.

Klimaets svingninger i Grønland gennem 120.000 år. Kilde: Dansgaard, 1987.

Istiden sluttede brat for 11.550 år siden, og klimaet har været langt mere stabilt i den nuværende varme mellemistid. Varmen toppede fra for 8000 til 4000 år siden og blev fulgt af faldende temperaturer, som kulminerede i den Lille Istid med to særligt kølige perioder omkring 1600 og 1850, hvor det var 1 grad koldere end nu.

I Indlandsisen er der ikke kun bevaret oplysninger om fortidens temperaturer. Isen indeholder også små luftbobler, der blev fanget i isen, efterhånden som sneen blev begravet. Lufboblerne fortæller om atmosfærens tidligere sammensætning, hvilket gør det muligt at bestemme atmosfærens indhold af drivhusgasser lige så langt tilbage i tiden, som en iskerne rækker.

Store vulkanudbrud kan spores i Indlandsisen som lag af is med en høj surhedsgrad, fordi der under et vulkanudbrud dannes store mængder syre, især svovlsyre. Der er også små partikler af vulkansk aske i isen. Store eller mange vulkanudbrud har en afkølende virkning på det globale klima, fordi askepartiklerne og de små syredråber, der dannes under vulkanudbrud, reflekterer sollyset. Det betyder, at energien kastes tilbage til verdensrummet.

Koncentrationen af støv i isen afspejler antallet og størrelsen af storme i fortiden. Støv fra ørkener og steppeområder transporteres vidt omkring i atmosfæren og kan i Grønland f.eks. stamme fra det centrale Asien. Støvindholdet i is fra istiden er langt højere end i is fra den nuværende varme mellemistid.

Klimakurve for de sidste 1500 år; vigtige begivenheder i Grønlands historie er markeret.

Klimakurve for de sidste 1500 år; vigtige begivenheder i Grønlands historie er markeret. Kilde: Dansgaard, 1987.