Iskernedatering ud fra isens isotopforhold
Is består af vandmolekyler, der igen består af atomer, som i naturen forekommer i forskellige versioner med lidt forskellige masser, de såkaldte isotoper. Mængden af tunge isotoper i forhold til den mere almindelige, lette isotop i isen kan måles, og viser sig at hænge sammen med temperaturvariationen hen over året. Forekomsten af den tunge hydrogenisotop D og den tunge iltisotop 18O angives ved hjælp af de såkaldte δD og δ18O-værdier (udtales delta-deuterium og delta-O-18 værdien). Disse værdier angives altid i promille (‰), og værdierne er negative for gletscheris. Følg disse links for at få mere at vide om hvordan man måler forholdet mellem de stabile isotoper, hvordan de stabile isotoper kan bruges som mål for tidligere tiders temperaturer og hvad δ-notationen betyder eller læs videre nedenfor om hvordan målinger af forholdet mellem forekomsten af de stabile isotoper bruges til datering af iskerner.
I det følgende beskrives hvordan datering ved hjælp af iltisotopdata (δ18O) foregår, men fremgangsmåden er helt identisk hvis man i stedet benytter hydrogenisotopdata (δD).
Den årlige variation i δ18O-værdierne er knyttet til lokale og regionale temperaturvariationer og er en pålidelig indikator for, hvordan temperaturen ændres i årets løb. Grafen nedenfor viser hvordan isotoperne hænger sammen med den lokale temperatur i perioden 1990-1994 ved GRIP-borestedet på Indlandsisen.
Den årlige δ18O-svingning i grønlandsk sne er nært forbundet med temperaturerne i Grønland. Både δ18O-værdier og temperaturdata stammer fra GRIP-borestedet på toppen af den grønlandske iskappe, cirka 3200 meter over havets overflade. Kilde.
Det årlige signal i isotopdata er meget tydeligt og betyder at optælling af årlag ved hjælp af δ18O-data er en af de mest præcise måder at datere en iskerne på. Den øvre del af de fleste grønlandske iskerner er derfor dateret ud fra titusindvis af δ18O-prøver, der en efter en er blevet skåret fra iskernen, pakket ned, transportere til laboratoriet og målt i et massespektrometer (læs mere om målemetoden her).
Ti meter δ18O-data fra den centralgrønlandske iskerne Crête indeholdende 19 årlag. De stiplede linjer viser dybden af vintrene. Et årlag defineres som laget mellem to nabovintre.
Hvor langt tilbage i tiden det er muligt at identificere årlagene, afhænger af tykkelsen af de enkelte årlag, som igen afhænger at det årlige snefald (akkumulationen), og hvor langt ned i iskappen, lagene har bevæget sig. I iskerner boret på steder med høj akkumulation, som fx den sydgrønlandske DYE-3-iskerne (det årlige snefald her svarer til et 55 cm tykt islag), kan årlag identificeres i δ18O og δD-data cirka 8000 år tilbage i tiden, hvorimod årlagene i δ18O-data selv ved overfladen kun akkurat er synlige i NGRIP-iskernen, der er boret på et sted hvor det årlige snefald svarer til et islag på 19 cm.
Mens islagene bevæger sig ned i iskappen, bevæger isotoperne sig langsomt rundt i isen, og det årlige signal udviskes derved langsomt. Denne proces kaldes diffusion, og er den faktor der begrænser hvor langt tilbage i tiden, man kan datere iskerner ved hjælp af δ18O-data.
Læs mere om
- Diffusion af stabile isotoper
- Hvordan DYE-3-iskernen er dateret ved hjælp af isotopforhold
- Hvordan stabile isotopforhold måles
- Hvordan stabile isotoper i is kan bruges til at bestemme fortidens temperaturer
- Årlagstælling ved hjælp af urenhedsmålinger