12. september 2014

Foto: Martin Leonhardt og Martin Skrydstrup.

Arven fra Dansgaard

Den første iskerneboring i Grønland blev gennemført omkring 1950, men i begyndelsen var der ikke noget klart formål med boringerne. Iskerneforskning som videnskabelig disciplin var simpelthen ikke opfundet endnu, og der er bred enighed om, at Willi Dansgaards artikel i tidsskriftet Science i 1969 indleder en ny æra.

Iskerneforskningens fader

Dansgaard var den første, der for alvor anede de videnskabelige perspektiver i arbejdet med iskerner, ligesom det var ham, der opfandt de første metoder til at måle fortidens klima via is og identificerede de pludselige klimaskift under istiden. 

Hans metode, nemlig iltisotopmålinger i årlagene i iskernerne via et massespektrometer for at finde fortidens temperatur, bruges stadig den dag i dag, og hans gamle afdeling på Københavns Universitet har udviklet sig til ”Center for Is og Klima” på Niels Bohr Institutet, der er en af verdens førende institutioner på området.

Dorthe Dahl-Jensen med iskerne

Dorthe Dahl-Jensen, der er leder af Center for Is og Klima i dag, og som folkeviddet har døbt "isdronningen". Foto: Ola Jakup Joensen.

I dag består gruppen af 45 forskere, post.doc. og ph.d. -studerende under ledelse af professor Dorthe Dahl-Jensen. Hun samarbejdede første gang med Willi Dansgaard under dybdeboringen ved Dye 3 i starten af firserne, og i hendes tid har Center for Is og Klima stået bag flere betydningsfulde boringer i Grønland og på Antarktis.

Neden under centeret findes fryseren, der altid er minus 25 grader kold, og hvor en af verden største samlinger af iskerner opbevares.

ISTUK er stadig i brug sammen med det nyere Hans Tausen-bor, og dansk teknologi bruges til iskernebor over hele verden, ligesom det meste af verdens borevæske bliver indkøbt hos en virksomhed i Køge. Lektor og iskernekurator Jørgen Peder Steffensen anslår, at Danmark i dag er omkring 10 år foran resten af verden rent boreteknisk, ligesom vi også er et godt stykke foran både videnskabeligt og logistisk, og det kan vi i høj grad takke Willi Dansgaard for.

Et andet aftryk, Willi Dansgaard har efterladt sig, er samtalekulturen, som stadig hersker på Center for Is og Klima. Dansgaards filosofi var ”innovation, frihed og tillid”, og det betød blandt andet, at han inddrog sine kolleger og ansatte i beslutninger og gav ansvar selv til de unge. Flere af Dansgaards medarbejdere blev berømte for deres egne bedrifter, som Sigfus Johnsen, der er en af de mest citerede inden for geovidenskab, eller Niels Gundestrup, der fik Chiles første videnskabelige radarekspedition til Antarktis opkaldt efter sig.

Samtalekulturen har overlevet til i dag, hvor de studerende blandt andet bliver inviteret med på boringer, så der for eksempel på den seneste boring ved NEEM var to unge mennesker med for hver seniorforsker. Det giver de unge en praktisk og teoretisk viden og et internationalt netværk. 

Hvad kan vi i dag?

Iskerneforskning bruges til at finde fortidens klima, men et vigtigt formål er at lave forudsigelser i forhold til nutidens og fremtidens klimaforandringer, især set i forhold til den globale opvarmning som finder sted i øjeblikket.

Iskerne fra NEEM-boringen

Iskerne fra NEEM-boringen, der nåede bunden i 2011, og som havde til formål at undersøge isen fra den forrige mellemistid, Eem-tiden. Foto: Sepp Kipfstuhl.

Ved hjælp af målinger af blandt andet isotoper, metan, ammonium, svovl og calcium i isen kan man sige noget om for eksempel skovbrande, vulkanudbrud, vindretning, vandstand og temperaturen i fortiden. Boblerne i isen kan desuden sige noget om Jordens atmosfære, som den var engang.

Dansk iskerneforskning har først og fremmest koncentreret sig om Grønland, men glaciologien som helhed beskæftiger sig også med iskerneboringer i resten af den sneklædte del af verden og især i Antarktis, hvor nedbørsmængden er meget mindre end i Grønland. Af samme grund er årlagene i antarktiske iskerner ikke så tykke, og derfor heller ikke så detaljerede, men ligesom i Grønland er iskappen omkring tre kilometer høj.

Det betyder, at den antarktiske og den grønlandske forskning supplerer hinanden på en måde, hvor iskerner fra Antarktis går længere tilbage i tiden, mens kernerne fra Grønland indeholder flere informationer fra den seneste istid og mellemistid.

NGRIP og NEEM-projektet

Hvis vi skal forudsige, hvordan verden vil forandre sig i takt med den globale opvarmning, så kan vi blandt andet kigge tilbage i tiden til tidligere perioder, der også har været varmere. Den såkaldte ”Eem-tid” er betegnelsen for den periode (130.000 - 115.000 år før nu), der lå imellem de seneste to istider, og der var temperaturen noget højere på Grønland, end den generelt har været i vores egen mellemistid, som går under betegnelsen ”Holocæn”.

Det var Willi Dansgaards drøm at udbore en kerne, der gik hele vejen tilbage til Eem-tiden, og det lykkedes også med boringerne ved Summit i begyndelsen af halvfemserne, men da man sammenlignede de to kerner fra GRIP og GISP2, viste det sig, at man ikke kunne stole på den nederste del og dermed informationerne fra netop Eem-tiden.

Fly lander på isen

Folk ankommer i et amerikansk Herculesfly. Danmark ejer også flere Herculesfly men har ikke ekspertisen eller det rigtige udstyr til at lande dem på indlandsisen. Selv om USA i perioder har ligget i konkurrence med Danmark på området iskerneforskning, har amerikanerne altid været villige til at leje deres fly ud til danske forskere - til gengæld for at de også må forske i Grønland. Foto: Thomas Blumier.

Med udgangspunkt i studier af radiodata fandt man i midten af halvfemserne et nyt borested 320 kilometer NNV for GRIP. Det blev kaldt NGRIP (North Greenland Ice Core Project), og i 2004 blev bundet nået. Man ville gerne finde svar på for eksempel, hvordan sammenhængen var mellem klimaet og drivhuseffekten uden menneskeskabt forurening? Hvordan kunne det nordatlantiske klima blive syv grader varmere i løbet af 50 år under afslutningen af sidste istid? Hvor længe varede forrige varmeperiode, og hvordan kunne man forestille sig at den nuværende varmeperiode slutter?

Projektet var en delvis succes, og det lykkedes at udbore en kerne, der gik et stykke ind i Eem-tiden. Men desværre var den nederste del af kernen præget af bundsmeltning.

NEEM-lejren

I 2010 var fotografen Martin Skrydstrup på besøg i NEEM-lejren. Se resten af hans billedserie her.

Center for Is og Klima indledte i 2009 stået en ny dybdeboring - NEEM-projektet - gennemført af forskere fra 14 lande, der skal kortlægge netop Eem-tiden. I forbindelse med det nye projekt vil man gerne undersøge blandt andet, om Eem-perioden var klimatisk stabil eller med bratte klimasvingninger som i istiden? Hvor stor var indlandsisen dengang? Hvor højt stod havvandet? Og hvordan var samspillet mellem drivhusgasser og klimaet i den periode?

I 2011 ramte man bunden af indlandsisen, og resultaterne viste, at selvom den varme Eem-tid var en periode, hvor havene var omkring fire til otte meter højere end i dag, var indlandsisen i det nordvestlige Grønland kun et par hundrede meter lavere end det nuværende niveau. Det indikerer, at den grønlandske iskappe kun kan have bidraget med mindre end halvdelen af den samlede havstigning på den tid, mens resten må være kommet fra et smeltet Antarktis. Målinger viser desuden, at temperaturen var omkring otte grader C højere end i dag.

Den opvarmning, som forudsiges vil ske over de næste 50 - 100 år vil potentielt have Eem-lignende klimaforhold.

Læs mere om Willi Dansgaard:

- Grønland i istid og nutid (2000) af Willi Dansgaard. Selvbiografi med fokus på Dansgaards karriere og med anekdoter, portrætter og personlige fortællinger.
- Frozen Annals (2005) af Willi Dansgaard. Engelsk selvbiografi med mere vægt på den videnskabelige del af historien.
- The history of early polar ice cores (2008) af Chester Langway. Historien om de tidlige iskerneboringer fra et amerikansk perspektiv.
- Klima, Kold Krig og Iskerner (2004) af Maiken Lolck. Speciale fra Steno Instituttet, Aarhus Universitet.
- CRREL's first 25 years (1986) af Edmund A. Wright. Rapport om Camp Century og andre af CRREL's projekter.

Læs mere om iskerner:

- Hvordan bruger forskerne Willi Dansgaards opdagelse af sammenhængen mellem iltisotoper og temperaturer i dag? Læs mere på Center for Is og Klimas hjemmeside.
- Hvad er en Dansgaard-Oeschger event?
- Hvad ved vi i det hele taget om fortidens klima via isen?
- Læs mere om jagten på is fra Eem-tiden og Center for Is og Klimas to seneste iskerneboringer, NGRIP og NEEM her.