Nordens regnskog frøs til is

Norden var engang dækket af frodige regnskove, men noget satte en stopper for de tropiske tilstande. Nu har geologer rekonstrueret de voldsomme begivenheder, der udløste en global kædereaktion, som frøs Jordens top og bund til is.

Norden var engang dækket af frodige regnskove, men noget satte en stopper for de tropiske tilstande. Nu har geologer rekonstrueret de voldsomme begivenheder, der udløste en global kædereaktion, som frøs Jordens top og bund til is.

Papegøyer flakser rundt i den tette, fuktige regnskogen. Havskilpadder boltrer seg i det varme vannet. Vi er ikke på en stillehavsøy nær ekvator. Vi er på Fur og Mors i det nordlige Danmark – for 55 millioner år siden i tidsalderen eocen.

Kontinentene er på vandring. Europa og Asia er skilt av et stort hav. Afrika ligger langt fra Sør-Europa, og Nord- og Sør-Amerika er atskilt. Drivhusgassene ligger tykt i atmosfæren og holder på varmen på hele kloden. Gjennomsnittstemperaturen er oppe på rundt 30 grader, og i stedet for is er Antarktis dekket av palmer.

Så begynner temperaturene å falle over millioner av år, treffer til slutt ni grader, og en istid begynner. Istiden blir avløst av en mellomistid, og slik fortsetter den klima-syklusen fram til i dag, der papegøyer er avløst av grå duer.

Geologene har lenge arbeidet for å forklare hvorfor det skjedde, og inntil i dag har de bare snust opp bruddstykkene av forklaringen. Nå viser overraskende ny forskning at Nordens nedkjøling skyldes to fjerne og ulike aktører, nemlig antarktiske havstrømmer og fjellmineraler i Sørøst-Asia.

For om lag 50 millioner år siden begynte de globale temperaturene å falle, i takt med at innholdet av karbondioksid i atmosfæren falt og dempet drivhuseffekten.

© Lotte Fredslund

En nedkjøling som i dag holder på å snu, slik at vi kanskje er på vei tilbake mot de tropiske tilstandene.

Leire gjemmer tropiske dyr

For et par hundre år siden, i det nordlige Danmark, spiste vannet seg innover på de små øyene Fur og Mors og etterlot nakne leirskrenter som inneholder massevis av fossiler.

Forskerne har funnet over 500 arter av dyr og planter fra fortiden her. Leiren rommer knokler fra fargerike papegøyer, et 300 kilo tung havskilpadde samt et vell av forsteinede tropefisker.

Sporene etter et helt annerledes dyre- og planteliv finnes også et annet sted. På Svalbard har en flodhestlignende planteeter for eksempel satt sine tydelige fotspor i en sumpskog, og i Nordishavet har forskere funnet spor etter havkrokodiller.

Alle fossilene forteller den samme historien: En gang var Norden et tropisk paradis med temperaturer på omkring 30 grader.

Nøkkelen til forklaringen på det varme klimaet er drivhusgassen metan. For 55 millioner år siden nådde vannet i havene en så høy temperatur at det utløste en selvforsterkende oppvarming forårsaket av denne gassen.

Et av de best bevarte skilpaddefossilene i verden ble funnet i det nordlige Danmark i 2008.

© René Sylvestersen

I havbunnen som strekker seg ut fra kontinentene, var metan bundet i metan-is, også kalt klatrater. Etter hvert som temperaturen steg, brøt klatratene opp. På vei opp gjennom vannet reagerte metanet med oksygen og ble til karbondioksid, som steg opp i atmosfæren.

Karbondioksidet skapte en drivhuseffekt som hevet temperaturen, noe som igjen frigjorde mer metan fra havbunnen. Prosessen gjentok seg i løpet av de neste par hundre tusen årene. Resultatet var at temperaturen i verden steg med hele 5–8 grader.

Himalayas fjell stiger opp

De geologiske lagene avslører at den galopperende drivhuseffekten fikk en brå slutt. Og i dag kan forskerne rekonstruere årsaken: kontinentenes vandring.

Mens karbondioksidet lå som en varmende dyne over jorden, boret den indiske kontinentalplaten seg inn under den asiatiske, og verdens høyeste fjellkjede skjøt opp: Himalaya.

Når fuktige vinder fra havet blåste inn mot de majestetiske fjellene, steg luften høyt til værs, slik at skyene ble avkjølt og falt ned som regn. Dermed utløste fjellene det kraftige monsunregnet, som regionen ikke tidligere hadde opplevd.

Med regnet falt også karbondioksid fra atmosfæren og ble bundet i mineraler på fjellsidene. Karbonet ble via elvene skylt ut i havet, der det ble opptatt av små planter og dyr. Etter hvert som dyrene døde og sank til bunns, ble karbonet som tidligere varmet opp atmosfæren, avleiret på havbunnen.

I løpet av om lag 15 millioner år – fra for 50 til for 35 millioner år siden – hentet denne prosessen ut store mengder karbondioksid fra atmosfæren. Den reduserte drivhuseffekten senket jordens gjennomsnittstemperatur fra 30 til 20 grader.

Himalaya-teorien er veletablert blant geologer. Men den er mangelfull. Den kan ikke forklare hele nedkjølingen fram til i dag.

🎬 Følg jordens plater gjennom en milliard år

Derfor vakte det oppsikt da geologer utga nye resultater som tyder på at Antarktis har spilt en avgjørende rolle i det globale klimaet fra for om lag 34 millioner år siden.

Kontinentet hadde på dette tidspunktet vært landfast med Sør-Amerika og Australia. Nå rev det seg løs og ble isolert omkring sørpolen.

Her ble det nyfødte kontinentet omgitt av en kald havstrøm som fortsatt sirkulerer i dag.

For 50 millioner år siden var Antarktis landfast med Sør-Amerika og Australia. Varme havstrømmer medførte et mildt klima på kontinentet.

© Claus Lunau

Den kalde strømmen avskar Antarktis fra de globale havstrømmene som transporterer varme fra ekvator mot polene.

Derfor falt temperaturene i Antarktis, som ble helt dekket av is.

Nedkjølingen i Antarktis medførte en global nedkjøling. De globale havstrømmene kunne ikke lenger fordele varmen, og dt næringsrike vannet omkring Antarktis ble fylt med liv – som bandt karbon på havbunnen, sammen med prosessene knyttet til Himalaya.

For 55 millioner år siden steg temperaturen eksplosivt på grunn av store metanutslipp. Temperaturen falt brått når jordens kontinentalplater utførte to voldsomme rykk som utløste en global nedkjøling som har fortsatt helt fram til i dag.

© Lotte Fredslund & Shutterstock

Metan skaper varme

  • 55 millioner år siden
  • Temperatur: 30 grader

Temperaturen er så høy som den aldri har vært siden fordi metan har blitt frigitt fra havbunnen og gjort om til karbondioksid som har steget opp i atmosfæren, der den holder på varmen.

© Lotte Fredslund

Fjell fjerner CO2

  • 50–35 millioner år siden
  • Temperatur: faller til 20 grader

Den indiske kontinentalplaten rammer det asiatiske og skapet Himalaya. Det fører til mer nedbør, som inneholder CO2, som igjen bindes i fjellmineraler og skylles i havet via elver.

© Lotte Fredslund

Antarktis isoleres

  • 34 millioner år siden
  • Temperatur: faller til 18 grader

Antarktis løsriver seg fra Sør-Amerika og Australia og blir isolert av en kald havstrøm. Mikrober i det kalde og næringsrike havet tapper atmosfæren for CO2.

Den ytterligere nedkjølingen av jorden innebar blant annet at regnskogen, som hadde dekket store deler av landjorda, svant inn og ble avløst av gressletter der nye arter som elefanter, kattedyr og hunder kom til.

Himalayas skapning og løsrivelsen av Antarktis kan imidlertid bare forklare den globale nedkjølingen fram til for 15 millioner år siden. Geologene har fortsatt hatt problemer med å løse mysteriet om hvordan jorden frøs helt til for nesten tre millioner år siden.

Før nå. Banebrytende forskning fra University of California viser at fjellmineraler på øyer som Java og Sumatra er hovedansvarlige for at det i dag finnes hele kontinenter dekket av is. Og igjen er de rastløse kontinentene den utløsende faktoren.

Istider blir normalen i nord

For 15 millioner år siden kolliderte den australske kontinentalplaten med den asiatiske under havbunnen i Sørøst-Asia. Enorme landmasser ble presset opp, og øykjeder med høye vulkanske fjell skjøt fram.

For 15 millioner år siden traff den australske kontinentalplaten den asiatiske og skapte øyene i Sørøst-Asia. De to platene, samt den indiske, er markert med hvitt på kartet.

© Claus Lunau

Ifølge forskerne fra Berkeley har de sørøstasiatiske øyene økt arealet med mer enn 1,7 millioner kvadratkilometer siden den gang. Og forskergruppen mener at framveksten av øyene er den avgjørende faktoren for å forklare det globale temperaturfallet.

Fjellene på de voksende øyene tvang ekstra nedbør ut av atmosfæren, noe som medførte den nå så velkjente effekten: Karbon falt med nedbøren, ble blandet med mineraler i fjellene og skylt ut i havet, der det ble lagret i døde mikroorganismer på havbunnen.

I perioden fra 15 til 2,75 millioner år siden betydde øyenes framvekst at konsentrasjonen av karbondioksid i atmosfæren gikk fra 500 til 280 molekyler per million i atmosfæren – som er det preindustrielle nivået.

Med den oppsiktsvekkende nye teorien står forskerne for første gang med en forklaring på hvorfor store deler av den nordlige halvkulen ble dekket av is – og jorden begynte den syklusen av istider avløst av mellomistider som fortsatt gjør seg gjeldende.

Det er altså fjellrike øyer i Sørøst-Asia som er skyld i at vi i Norden i dag aldri ser papegøyer og havskilpadder i naturen vår.

Verdens gjennomsnittlige temperatur holder nå på å stige. Den har vært 14 grader i gjennomsnitt over hele den nåværende mellomistiden, men i tidsrommet 2015–2020 var temperaturen 15,6 grader.

CO2-innholdet i atmosfæren øker raskere enn den gangen da metan utløste det tropiske klimaet i nord for 55 millioner år siden, og de aller fleste klimaforskerne er enige om at stigningen skyldes en faktor som ikke fantes for 55 millioner år siden: mennesket.

«En prosess som tok millioner av år, har vi snudd på 100 år» Nicholas Swanson-Hysell, geolog

Spørsmålet som naturlig melder seg, er: Kan dagens utslipp av drivhusgasser sende kloden inn i en ny geologisk epoke helt uten istider og permanent innlandsis?

CO2-kretsløpet er komplekst, og klimamodellene inneholder så mange ukjente faktorer at de færreste forskerne tør komme med eksakte spådommer for mer enn noen hundre år.

Men jordens gjennomsnittstemperatur stiger. Og én konsekvens kan bli at jordens regnskoger går fra å ta opp til å avgi CO2 fordi høyere temperaturer senker plantenes fotosyntese.

Hvis det skjer, vil oppvarmingen løpe løpsk. Og da kan temperaturene ikke bare nærme seg det 55 millioner år gamle høydepunkt, men overgå det.