Et magevrengende klimaarkiv

Hva mageinnholdet til en sjøfugl i Antarktis kan fortelle oss om fortidens klima.

To snøpetreller på bart fjell i nærheten av redet sitt. Foto: Johan Bondi

1500 mil sørover, litt øst og bortover, ligger Dronning Maud Land. Et lite stykke Norge på det sørligste og kaldeste kontinentet i verden, Antarktis. Stikkende opp av det gigantiske isdekket finnes fjellkjeder med norskklingende navn som Sør-Rondane, Heimefrontfjella og Svarthamaren. Langs kysten av Dronning Maud Land, der hvor innlandsisen møter havet, dannes grunnlaget for noen av de viktigste prosessene for livet på jorda slik vi kjenner det i dag.

Hver vinter fryser det øverste laget av havet og bretter seg fra kysten, som et flere hundre kilometer stort teppe av sjøis. Denne formasjonen av sjøis er selve motoren for de store havsirkulasjonene som distribuerer energi, karbon og næringsstoffer med havet, rundt omkring på jorda. Om sommeren smelter islaget og frigjør næringsstoffer til overflatevannet og er avgjørende for de yrende økosystemene som huser verdens største krillpopulasjon, blåhval og mangfoldige fuglearter.

Ett år i sjøisens liv. Kan du se hvordan sjøisen vokser fra sommer til vinter, for deretter å smelte tilbake? Lånt av NASA Scientific Visualizing Studio.
Det så lenge bra ut for sjøisen rundt Antarktis, Arealendringer i januarsjøisen fra 1979 til 2023.

Siden 1979, da de første forskningssatellittene ble skutt opp, har forskere kunnet observere hvordan dette teppet av is pulserer inn og ut fra kontinentet, i takt med årstidene. De observerte også at sjøisen for hvert år økte i omfang, til tross for den stigende globale temperaturen og modeller som anslo at det motsatte ville skje. Du kan godt si at klimaforskerne klødde seg i hodet.

Helt frem til 2016.  

Dette året ble et vendepunkt for sjøisen i Antarktis. Siden da har sjøisen hvert år minket kraftig, og 2023 ble nok et rekordår for sommersjøisen i Antarktis. Aldri før hadde så lite sjøis blitt observert i sør. Hadde de menneskeskapte globale klimaendringene endelig nådd Antarktis?

Svaret på det er: Mest sannsynlig, men vi kan enda ikke si det sikkert. På grunn av lite geologisk referansemateriale vet vi lite om hvordan sjøisen har endret seg i takt med fortidens globale klimaendringer. Takket være enorme bragder innen klimaforskning har vi god oversikt over hvordan temperaturen over Antarktis har variert de siste 800 000 årene. Men hvordan sjøisen endret seg i takt med disse temperatursvingningene er for det meste fortsatt et mysterium.

Men kanskje kan en liten snøhvit fugl, hekkende på fjelltopper i Antarktis, komme til unnsetning?

To snøpetreller på jakt etter mat, på kanten av innlandsisen, der hvor sjøisen begynner. Foto: Johan Bondi

Snøpetrellen, en fugl på størrelse med en bydue, har i titusenvis av år tilbrakt somrene sine på fjelltopper i Dronning Maud Land. I ly for vær og vind bruker snøpetrellen små sprekker og steinformasjoner som rede, hvor den ruger på eggene sine gjennom våren, til en ny generasjon snøpetrell klekker om sommeren.

Men for å føre kommende generasjoner videre trengs energi, og heldigvis har snøpetrellen verdens mest energirike matfat, bare flere hundre kilometer unna, langs sjøiskanten. Selv om flyturen er lang og tidkrevende, har krill og fisk i Sørishavet så høyt fettinnhold at kontinuerlige turer i godt vær, med riktige vindforhold, helt fint kan brødfø en liten snøpetrellfamilie. Verre er det når været er dårlig, slik som sommeren 2021-2022 (mer om dette her)

Når snøpetrellen har snappet opp en fisk eller noen krill, blir fangsten omgjort til en oransje energirik olje og lagret i et organ i forlengelse med spiserøret, rett over magesekken. Å lagre oljen her gjør det lett for snøpetrellen å gulpe opp maten til ungen sin. Men i tillegg til å være en avgjørende energikilde, har oljen en annen viktig funksjon: Den brukes også som en nådeløs forsvarsmekanisme.

Dersom hekkende snøpetreller føler seg truet av andre fugler, vil de forsvare seg på en helt spesiell måte, nemlig med å spytte mageoljen. Med litt flaks lander oljen på inntrengeren, men ganske ofte bommer petrellen. Da lander oljen i nærheten av redet, og med tiden dannes et tjukt, voksaktig lag rundt redet.

1) Snøpetrellen utenfor redet sitt, på en trone av mageoljeavsetning. Mageoljen er spesifisert med rød markering. 2) Hvordan mageoljen ser ut når den har ankommet laboratoriet. Kan du se lagdelingen på B nærmest oss?

Dette voksaktige laget kan være flere desimeter tjukt og inneholde lag på lag på lag med stivnet snøpetrellolje. Det kalde, tørre klimaet i Dronning Maud Land fører til at avsetningene blir bevart. Forskere fra England og Tyskland har nå oppdaget at dersom avsetningene blir holdt kjølig, vil det geokjemiske signalet i mageoljeavsetningene forbli intakt og avsetningene kan bli forsket på i en lab, langt unna Antarktis.

Det høye karboninnholdet gjør at avsetningene kan radiokarbondateres, som betyr at forskere kan bruke en helt spesiell form av grunnstoffet karbon for å avgjøre alderen på når den stivnede mageoljen en gang var fisk og krill som svømte rundt i Sørishavet. Resultatene er oppsiktsvekkende og viser at avsetningene kan være flere titalls tusen år gamle og inneholder klimasignaler som spenner et tidsrom på mange tusen år.

To sjøisscenarioer, som endrer hva slags type mat og sjøismiljø som er tilgjengelig for snøpetrellen.  1) Dagens sjøisscenario hvor sommersjøisen strekker seg svært kort ut fra kontinentet. 2)  Et scenario mange tusen år tilbake i tid da klimaet var kaldere, og sjøisen strakk seg lengre ut. Spørsmålet snøpetrellen hjelper oss med å finne ut er: Hvor langt ut?

Ved hjelp av mer forskning på dagens snøpetreller, samt forskjellige typer lab-analyser på mageoljen, kan vi utvikle snøpetrellens mageoljeavsetning til en slags dagbok, som strekker seg mange tusen år tilbake i tid. Denne dagboken kan fortelle oss om endringer i hva snøpetrellen har spist og hvilket sjøismiljø som har vært tilgjengelig for den, i takt med at klimaet har endret seg.

Forskningen på snøpetrellens mageoljeavsetning er fortsatt i sin spede begynnelse, og har potensialet til å gi et helt nytt perspektiv på hva dagens klimaendringer har å si for livet i og rundt sjøisen i Antarktis.


Thale Damm-Johnsen er stipendiat ved Durham University (UK), og jobber med å utvikle mageoljeavsetninger som klimaarkiv fra sentrale Dronning Maud Land.

Hun er en del av prosjektet Reconstructing ANTarctic Sea-Ice Evolution using a novel biological archive (ANTSIE), delt mellom Durham University og British Antarctic Survey. For mer informasjon ta kontakt med thale.damm-johnsen@durham.ac.uk.

Dette er hennes bidrag til formidlingskonkurransen 2023.

Thale Damm-Johnsen

[addthis tool="addthis_inline_share_toolbox"]
https://geoforskning.no/et-magevrengende-klimaarkiv/

RELATERTE SAKER

NYESTE SAKER