Støv i iskerner

Store ørkener og golde områder på kontinenterne fungerer som naturlige støv-kildeområder for atmosfæren. Støvpartikler af mikrometer størrelse fra disse områder løftes til store højder, og kan blive transporteret over tusinde af kilometer med vinden. Støv i den ellers rene grønlandske iskappe kan analyseres, og sammensætningen af støvet viser, at det næsten udelukkende stammer fra ørkener og tørre områder i det østlige Asien, fx Gobi-ørkenen (se mere nedenfor). Derimod stammer meget lidt, eller slet intet støv fra Nordamerika eller fra Sahara, som er atmosfærens største støvkilde i dag.

 

       
source area

Det østlige Asien er den primære kilde til støv af kontinental oprindelse, som transporteres til Grønland. Støvet løftes op ved storme i Kina og Mongoliet, og transporteres med vestenvinden hele vejen til Grønland (grøn pil), hvor det kan identificeres i iskernerne. Næsten intet støv kommer fra de store ørkenområder i Nordafrika eller Nordamerika.

Under istiden var mængden af støv som nåede til Grønland 10-100 gange større end i den nuværende mellemistid. Men sammensætningen af støvet fra dengang er stort set den samme som i dag. Dette viser at støvkilderne for Grønland sandsynligvis har været uændrede gennem hele den sidste istidscyklus, men at vindene var kraftigere og at udvaskningen af partikler i atmosfæren var langt mindre effektiv under istiden. Så istiden var ikke bare meget koldere, den var også meget mere blæsende og støvet på de høje breddegrader.

Kalciumionkoncentration

Grafen viser koncentrationen af kalcium ioner [Ca2+] - som er et mål for støvindholdet i isen - og δ18O for tre grønlandske iskerner i tidsintervallet fra 32 til 12 tusind år før nu. “Ka b2k” betyder tusinder af år før år 2000 e.Kr. Bemærk at skalaen for [Ca2+] er logaritmisk og på hovedet. δ18O-kurven nedenunder afspejler temperaturer i Grønland. Kurven viser at [Ca2+] er 3-500 ppb i de kolde perioder (de grønlandske stadialer, betegnet GS), og meget lavere i de milde interstadialer (betegnet GI). Og så lave som 10 ppb ved begyndelsen af den nuværende mellemistid, omkring 11,7 ka b2k (længst til venstre). Generelt set er der vældig god overensstemmelse mellem δ18O og [Ca2+], men omkring 23-26 ka b2k har [Ca2+] ekstremt høje værdier - omkring 1000 ppb i to perioder af ca. 1000 års varighed. Dette er de såkaldte GS-3 støvtoppe. Figuren er modificeret efter Rasmussen et al., QSR 27, p. 18–28, 2008 (åbner i nyt vindue).

 

Identifikation af støvkilderne

De potentielle støvkilder for støvet i iskernerne bestemmes ud fra målinger af støvets isotopiske sammensætning af grundstofferne Neodymium (Nd) og Strontium (Sr).

Støvkilder

På figuren bliver den isotopiske sammensætning af støv fra grønlandske iskerner sammenligninget med støv fra ørkener og støvkildeområder på den nordlige halvkugle. Nordamerika, Nordafrika/Mellemøsten, og det østlige Asien (Mongoliet/Kina) er nutidens mest signifikante støvkildeområder. På grund af deres forskellige geologiske udvikling har støvkilderne forskellig isotopisk sammensætning af grundstofferne Strontium (Sr) og Neodymium (Nd). Fund af vulkansk aske i iskerneprøverne trækker deres isotopiske sammensætning i retning af de vulkanske bjergarter langs Stillehavet. Iskerneprøverne der stammer fra is som er op til 45.000 år gammel (blå punkter), har en isotopisk sammensætning som bedst passer med sammensætningen af de asiatiske kildeområder. Asien anses derfor for at være det vigtigste kildeområde for Grønland i denne periode. Konklusionen understøttes af den mineralogiske sammensætning af iskernestøvet, som er forskellig fra sammensætningen af støv fra afrika og nordamerika.