Ethvert lag sne på Grønlands indlandsis indeholder information om det aktuelle klima på nedbørstidspunktet. Når man samler alle dataene fra de mange lag, der ligger dybt nede i isen, giver det os nærmest en slags historiebog over klimaet de sidste 200.000 år. Det giver derfor vigtig information til klimaforskerne, der analyserer disse data. Der er blevet taget prøver fra Grønland og Antarktis, samt en lang række andre iskapper og gletsjere rundt om i verden, fx Alaska, Island, Himalaya og Kilimanjaro.

Alle snelag bevares

På midten af indlandsisen er det så koldt, at snelagene fra de enkelte snefald ikke smelter. Lagene bliver i stedet trykket sammen til is, efterhånden som der kommer nyfalden sne ovenpå. Det vil sige, at jo dybere nede snelagene ligger, desto ældre er de. De øverste årlag er omkring 20 cm tykke, mens dem i 1500 meters dybde er presset sammen til 5 cm. Lag i den dybde stammer tilbage fra istiden. De nederste lag i en 3-4 km tyk iskappe er sne, der er mere end 200.000 år gammel.

Forskel på sommer og vinter

Når årstiderne varierer, så ændrer sneen sig også. Om sommeren er der et større indhold af syre i sneen end om vinteren, og om foråret indeholder sneen mere støv. Ved at bruge den viden kan man finde frem til de enkelte årlag, mere end 15.000 år tilbage. De lag, der ligger længere tid tilbage, er tynde på grund af det store tryk fra den overliggende is. Vil man datere disse årlag, er man i stedet nødt til at lave beregninger, som siger noget om, hvordan de enkelte lag strækkes og udtyndes i deres bevægelse dybere nedad.

Is og klima

Man kan undres over, at man ud fra is kan blive klogere på klimaet. Men det er sådan, at hvert et årlag af sne er med til at sige noget om temperatur, nedbør og storme på det pågældende tidspunkt. Derudover indeholder isen også spor af støv og mikroskopiske partikler – samt en masse små luftbobler, som ligger gemt inde i isen. Denne luft kan ikke slippe ud og er derfor en del af atmosfæren fra det pågældende tidspunkt, hvor sneen blev frosset inde. Støv og partikler kan fx fortælle om afstand til det nærmeste landområde og antallet af vulkanudbrud i de pågældende perioder.

Når man undersøger isen kan tælle sig tilbage i tiden ved hjælp af lagene (se neden for). Alle lagene kan undersøges for en lang række ting, forskellige slags støvpartikler og isotopfordeling. Ud fra disse oplysninger kan man få et delvist billede af datidens klima. En vigtig information fra iskernerne er temperaturdata. Man kan ud fra iskernerne få en meget detaljeret kurve af temperatursvingninger gennem tiden tilbage til for omkrig 200.000 år siden. Der er fx fundet en periode, hvor temperaturen ændrede sig mere end 15 grader inden for få årtier. Forklaringen på dette udsving ligger i oceanerne, eller rettere sagt i Golfstrømmen.

Datering af is

Ved at undersøge indholdet af tungt vand i isen kan man sige noget om, hvilken temperatur snefnuggene havde, da de landede på indlandsisen. Jo højere et indhold af tungt vand, desto varmere er det og omvendt.

Tabel med de stabile isotoper i vand: Hydrogen og Oxygen

Den sne, som falder midt på indlandsisen, stammer fra skyer, der har optaget vanddamp fra havet syd for Grønland. Skyerne bevæger sig ind over Grønland, hæver sig til mange kilometers højde og fortsætter nordpå over den kolde indlandsis. Undervejs afgiver skyen nedbør som regn og sne, fordi den mængde vand som skyen kan indeholde formindskes, når den afkøles. Jo koldere luften er, desto mere sne har skyen tabt, inden den kommer ind til midten af iskappen.

Vand består af Oxygen og Hydrogen. Oxygen findes i 3 varianter (isotoper). Den mest almindelige er ¹⁶O. De to andre varianter er tungere, fordi de indeholder flere neutroner end den almindelige Oxygen (¹⁶O). De to isotoper hedder henholdsvis ¹⁷O og ¹⁸O.

Når de tunge oxygen-isotoper optræder i et vandmolekyle, er molekylet tungere end de andre. De tunge vandmolekyler falder lettere ud af skyen end almindeligt vand – ganske enkelt fordi vandmolekylerne er tungere. Så jo mere skyen afkøles på rejsen henover indlandsisen, desto mere vand mister den undervejs, og desto mindre tungt vand er der tilbage i den sne, som falder midt på indlandsisen. Derfor kan forholdet mellem let og tung oxygen i isen fortælle om skyens temperatur, da sneen faldt på iskappens top. Jo større mængde af tungt vand man finder, desto højere har temperaturen været på det tidspunkt sneen faldt.

Resultatet af målinger og de efterfølgende beregninger giver en værdi: en δ¹⁸O værdi. Denne værdi er nogenlunde proportional med klimaet for de pågældende lag: Jo højere værdi, desto varmere temperatur i området.

Deuterium

Man har også målt mængden af den særlige brint-isotop deuterium. Overskud af deuterium fortæller om temperaturen, hvor nedbøren (vanddampen) oprindeligt kommer fra. Luftmasserne cirkulerer i bælter om Jorden, og jo større overskud af deuterium, desto varmere er klimaet i oprindelsesområdet.

Læs mere om klimaforandringer

Naturlige klimaforandringer
– Fortidens klima
– Indlandsisen (denne side)
– Vulkaner
– Solen
– Oceanerne
– Skyer
– Is og sne
– Jordens bane omkring Solen

Menneskeskabte klimaforandringer
– Fældning af træer
– Partikler i atmosfæren (aoerosoler)
– Gasser i atmosfæren

Kilder

• Bog: Videnskaberfremtiden – Villum Kann Rasmussen Fonden og Experimentarium, p. 6-19, 2003
• Videnskab.dk: Flere tungmetaller i arktis end for 100 år siden, august 2008
• DMI: Diverse artikler, august 2008

Denne artikel stammer oprindeligt fra Climate Minds, som er udviklet af Experimentarium i samarbejde med Dansk Energi og Energyminds.